功能化纳米TiO 2 /环氧树脂超疏水防腐复合涂层的制备与性能

超疏水材料在金属防腐领域具备巨大的潜在应用前景。为得到疏水性能及防腐性能俱优的纳米二氧化钛(TiO2)/环氧树脂复合涂层材料，首先以三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米TiO2表面功能化；以全氟辛基甲基丙烯酸酯对固化剂二乙烯三氨(DETA)进行氟化；最后通过一步共混法和两步喷涂法分别制备出两种复合涂层。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、核磁共振氢谱(1HNMR)分析氟化固化剂(F-DETA)和氟化纳米二氧化钛(f-TiO2)的物相组成和组织结构。接触角测试仪和静置实验表明，当三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1∶15时f-TiO2的性能最佳，所制备的复合涂层接触角达到164.9°。扫描电子显微镜(SEM)表征结果显示通过两步法制备的f-TiO2/环氧树脂复合涂层具备更均匀的粗糙表面、涂层内部孔隙率较低且环氧树脂层与f-TiO2层具备梯度结构。摩擦实验证明两步法制备的f-TiO2/环氧树脂复合涂层的超疏水性具备较好的机械稳定性。Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究表明，通过两步法制备的f-TiO2/环氧树脂复合涂层具有优异的防腐性能，其腐蚀抑制效率高达99.99%。