聚多巴胺/聚乙烯亚胺交联修饰氧化石墨烯填充环氧树脂涂料的制备及防腐性能

周少锋，闫慧敏，刘亚青

( 中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051)

环氧树脂(EP) 具有良好的的物理机械性能、黏附性能、防腐性能以及其低廉的价格、快速的制备和良好的效果，在防腐涂料领域得到了广泛的应用［1-3］。然而，EP 固化后，脆性大，交联密度大，易产生缺陷，以致于涂料附着力、硬度、防腐性能等较差。将氧化石墨烯(GO)用作EP 涂料改性填料，发挥石墨烯的优异力学增强作用，并且二维结构GO 能在基体中形成片状骨架结构，在腐蚀环境中可阻隔腐蚀介质渗入基体，减缓腐蚀介质扩散速率，使扩散路径变得曲折，从而有效提高EP 的防腐性能［4-6］。然而，GO 的高比表面积、比表面能和内在范德华力使其在EP 基体中分布不均，同时GO 与基体界面结合差，导致GO 在改性涂料中的改性作用及隔离防腐效果不理想［7-9］。通常对石墨烯进行表面改性，引入活性表面修饰层提高石墨烯的分散性，并强化其与聚合物基体的界面粘结强度，能够有效提高石墨烯改性涂料的综合性能。Cui 等［10］使用聚多巴胺改性GO，将改性后的GO 渗入水性环氧涂料，显著地提高了涂料的防腐性能。

多巴胺(DA) 单体在碱性溶液会氧化自聚形成含有大量活性官能团的聚多巴胺(PDA)，它对大多数有机和无机表面具有优异黏附性，将其用于纳米材料表面改性，其分子链段上的活性官能团能有效提高被改性纳米材料的分散性能［11-12］。但PDA 的自聚反应复杂且耗时，且PDA 低聚物在沉积时间较长后，容易通过非共价相互作用形成聚集体，致使PDA 粘附性能弱化［13-15］。……