史柳阳, 张琳琳, 李 倩, 关 琼, 任培培, 冯 超
【目的】针对水下混凝土结构在服役环境中易受侵蚀而破坏,防护涂层与混凝土界面附着力差的问题。【方法】基于仿生贻贝黏附原理,制备了一种含有邻苯二酚结构的湿固化混凝土防护涂层。采用纳米二氧化锆粒子(ZrO
2)对环氧树脂进行改性,并利用盐酸多巴胺(DA)与氨基聚二甲基硅氧烷(PDMAS)的交联反应,通过顺序互穿网络(IPN)技术制备了含邻苯二酚基团的环氧树脂涂层(ZrO
2/EP/D-PDMAS)。通过傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的分子结构和微观形貌进行了表征,通过测试涂层附着力、耐腐蚀性和力学性能等,探究了 DA含量对涂层综合性能的影响。【结果】当 DA含量为 4%时, ZrO
2/EP/D-PDMAS涂层的综合性能最佳,其在水下环境中混凝土表面的附着力达到 4. 59 MPa,比 ZrO
2/EP涂层提高了 117. 54%。与 EP涂层相比,ZrO
2/EP/D-PDMAS涂层腐蚀电流密度从 4. 914×10
-7 A/cm
2减小至 4. 393×10
-8 A/cm
2,腐蚀电位从-0. 709 V提高到-0. 597 V。【结论】ZrO
2/EP/D-PDMAS涂层借助邻苯二酚基团的仿生黏附效应,有效解决了水下混凝土涂层界面结合力不足的难题。涂层合成方法简单、原料成本低廉,具有良好的界面附着力和防腐性能,可有效提升对混凝土基材的防护作用。