1 基本配方

1.1 甲组分

凤凰牌环氧树脂 E-44（6101），南通星辰合成材料有限公司；二甲苯，国药集团化学试剂有限公司；正丁醇，国药集团化学试剂有限公司；正丁醚，上海五联化工厂有限公司；纳米复合防锈颜料，自制，细度为 800 nm 左右，主要成分为纳米 ZnO 改性粉体；锌粉，国药集团化学试剂有限公司；磷酸锌（1 250 目）、有机膨润土（400 目）、云母粉（1 250 目），常州市禹恩新材料科技有限公司。以上原材料均为市售品 

1.2 乙组分

650 聚酰胺，帆啸化工科技有限公司；二甲苯、正丁醇，分析纯，国药集团化学试剂

1.3 涂料制备

取环氧树脂、正丁醇、正丁醚及二甲苯放入容器混合，用搅拌机以 500 r/min 的转速搅拌 30 min。同时，另取容器，分别放入自制纳米防锈颜料、磷酸锌、锌粉以及云母粉三种粉末，用勺子手动搅拌使其混合均匀。待之前的搅拌机搅拌结束得到澄清溶液后，将手动搅拌后的粉末倒入，然后放入有机膨润土，先用搅拌棒进行手动搅拌，之后用搅拌机以 500 r/min 转速搅拌 20 min。搅拌结束后，静置 20 min 使其充分润湿分散。最后将转速设为 1 400 r/min，并搅拌 90 min 后，得到甲组分涂料。

按照甲组分与乙组分质量比为 10 ∶ 1 配制 200 g 乙组分固化剂

2 结果与讨论

2.1 性能测试试验

本次试验期间，所有性能测试主要选用尺寸为150 mm×70 mm×1 mm 的钢板，其中耐冲击性测试选用 120 mm×50 mm×0.28 mm 的马口铁板。除耐冲击性外，其余性能均进行无锈钢板和生锈钢板涂刷后的性能对比。

所以，钢板需进行人工生锈处理，处理后的钢板如图 2 所示。

用刷子将最终制得的涂料均匀涂刷于测试样板上，然后静置 5 d 使其发生充分的固化反应，如图 3 所示。之后，分别对涂料的耐冲击性、硬度、附着力、耐盐水性和耐盐雾腐蚀性进行测试和对比。

2.2力学性能

分别按《色漆和清漆 快速变形（耐冲击性）试验 第 1 部分：落锤试验（大面积冲头）》（GB 20624.1— 2006）、《色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度》（GB 6739—2006）、《色漆和清漆 漆膜的划格试验》（GB 9286—1998）对涂料的耐冲击性、硬度和附着力进行测试，测试结果如表 3、图 4、图 5 和图 6 所示。从表3 可以看出，带锈钢板涂刷后的性能等于或优于无锈钢板。这是因为带锈钢板的铁锈之间存在许多空隙，而纳米粒子的小尺寸效应使其可以填充到这些空隙中，形成致密、稳定的复合结构，同时由于表面严重的配位不足、庞大的比表面积及表面缺氧等特点，纳米粒子表现出极强的活性，可显著提高涂料的强度

2.2耐腐蚀性能

分别按《色漆和清漆 耐液体介质的测定》（GB 9274—1988）、《色漆和清漆 耐中性盐雾性能的测定》（GB 1771—2007）对涂料的耐盐水性和耐盐雾腐蚀性进行测试，测试结果如图 7、图 8 及表 4 所示。

可以看出，无论是否带锈，涂料的耐腐蚀性均表现较好。而普通涂料涂刷于带锈钢板上，往往耐腐蚀性较差，因为锈层阻碍了涂料与钢板基层的结合，同时锈层中的活性组分会加速涂层的破坏，如β-FeOOH。而添加了自制纳米防锈颜料之后的涂料，一方面其中的氧化锌、亚氧化钛等活性物具备良好的耐腐蚀性和稳定性，可以改善涂料的防护性能，另一方面亚氧化钛又可以与锈层中的活性组分如β-FeOOH 反应，将其转化为惰性的 α-FeOOH 和Fe3O4 等成分，使其成为涂层中的防锈填料，提升了涂料的整体性能

3 结语

添加自制纳米防锈颜料的涂料，涂刷在带锈钢板上之后，其耐冲击性和附着力与涂刷在无锈钢板持平，而硬度优于后者。耐腐蚀性方面，带锈钢板涂刷涂料，能达到与无锈钢板一致的耐盐水腐蚀性和耐盐雾腐蚀性。添加自制纳米防锈颜料后的涂料，在带锈钢板上的各项性能均不劣于无锈钢板，满足使用要求，因此可以涂刷在经过简单前处理后的带锈船体钢板上，精简了烦琐的前处理过程，大大降低了工艺成本，具有广泛的市场应用前景。