硅烷改性硅灰石对水性防腐涂料性能的影响

在涂料中，颜填料等主要依靠主体树脂及分散助剂实现均匀分散，良好的分散不仅有利于涂料的贮存稳定性，对于涂层的力学性能、耐介质腐蚀性能等也有积极的作用。

在水性防腐涂料中，成膜物通过乳化作用悬浮于体系中，不同于溶剂型涂料中的树脂能充分地溶胀在体系中。因此，水性体系中成膜物对颜填料的分散效果及彼此间的界面间结合力较弱，容易受到外力以及化学介质的破坏。

硅灰石作为常用的一种填料，在水性涂料中同样面临团聚的问题，因此，针对硅灰石表面改性、包覆等成为改善其分散性能的主要手段。

研究人员采用端基环氧硅烷改性硅灰石，制备了一种具有高防腐、快固化水性环氧防腐涂料。通过对涂层基础性能及耐介质性能的分析，研究了改性硅灰石对涂膜性能提升的作用机理，结果表明：

1、涂膜具有优异的耐盐雾性，涂层厚度为60～70μm时，碳钢喷砂板经1000h的盐雾试验后，划线处涂膜腐蚀宽度小于2mm，无明显起泡、锈蚀、脱落现象。

2、涂膜与基材之间的附着力、涂膜的水接触角随着硅烷偶联剂用量的增加逐渐提高。

3、硅烷改性硅灰石能够有效提升涂膜的耐介质腐蚀能力，尤其是在涂膜耐盐雾、盐水及耐湿热方面。

4、改性硅灰石后涂膜耐介质腐蚀性能提高的原因分析为：首先是硅灰石通过硅烷改性剂实现了在基体树脂中的良好分散，硅烷偶联剂通过水解的羟基与硅灰石表面锚定，同时通过环氧基团与基体树脂结合，提升了树脂对硅灰石的润湿分散，增强了填料与树脂体系之间的界面结合，有效阻止了外力及介质的破坏。另一方面，由于偶联剂上的环氧基团和胺类固化剂发生交联反应，使环氧涂层体系中产生IPN结构，进一步提高了涂层的致密度，大大降低了水、氧和无机离子的透过速率，有效地减缓了腐蚀因子对基材的腐蚀。所以，添加偶联剂改性的硅灰石后，环氧防腐涂料的耐湿热、耐盐水浸泡及盐雾腐蚀性能都得到了较大提高。