摘要
环氧树脂涂层由于其优异的粘接强度、耐化学性能及高低温耐受性强等优点在金属防腐蚀涂层领域中占有一席之地，但是环氧树脂在涂覆阶段容易因操作及溶剂蒸发等问题在涂层中形成微孔缺陷，导致水、氧气、腐蚀性离子仍能很好的通过涂层到达金属基体而引发和加速金属的腐蚀，降低了涂层的防腐性能。 二维片层结构的六方氮化硼纳米片（h-BNNSs）可有效减少涂层缺陷，提升涂层阻隔性能，并且其高体积电阻率避免了类似石墨烯“电偶腐蚀”而加速金属腐蚀的情况发生，由于其分散性及与环氧树脂的相容性较差，涂层性能的提升仍有较大空间。 本文设置了系列h-BNNSs添加量梯度实验，初步确定了环氧树脂为成膜物质时h-BNNSs最佳的添加量，通过物理性能测试、表面形貌、电化学测试进一步分析了在最佳添加量下BN/EP涂层存在的缺陷，以此为基础，使用不同含量或比例的硅烷偶联剂和聚多巴胺对h-BNNSs进行了改性处理，通过FTIR、XPS、Raman、SEM及TEM等方法表征了pBN和kBN的物质结构及微观形貌，分析改性机理，以最佳添加量掺杂到涂层中，通过对比涂层物理性能和防腐蚀性能，确定了最具防腐蚀性能的改性h-BNNSs/环氧树脂涂层。论文的研究结果如下： （1）h-BNNSs的添加有利于提高环氧树脂的防腐蚀性能，以2wt%为添加量的涂层提升最为明显，但是随着h-BNNSs添加量在实验范围内增高，涂层的基本物理性能有所降低，物理性能的降低继而会影响涂层的长期防腐蚀性能。 （2）硅烷偶联剂改性h-BNNSs效率受羟基化和改性浓度的多重影响，接枝一般发生在h-BNNSs的边缘或缺陷处，而DA在h-BNNSs表面氧化自聚生成PDA时，能通过π-π作用使PDA在h-BNNSs表面形成褶皱的薄膜。纳米膜能够帮助其获得更好的分散性，与环氧树脂结合更紧密。 （3）kBN/EP和pBN/EP涂层的物理性能和防腐蚀性能的提升具有一致性。随着参与改性的硅烷偶联剂含量的升高，kBN/EP涂层的物理和防腐蚀性能整体升高；随着DA:BN改性比例的降低，涂层的物理、防腐蚀性能呈上升趋势。综合分析，pBN4涂层具备最佳的长期防腐蚀性能。
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