硅溶胶改性磷酸盐无机涂料制备及其防腐性能研究

大多数抗腐蚀涂层的首要目的是保护基体不受腐蚀，由于有机涂料存在耐温性、耐候性较差等局限性，磷酸盐类无机涂料无色、无味，具有优异的耐高温性能 (耐热温度高达1300-1600℃)和防腐性能，可代替有机化合物，作为耐烧蚀材料的基体；同时，耐水性较好，粘接强度高，具有较好的金属附着力，并且具有成本低廉、污染少、不燃不爆等优点。

然而，磷酸盐无机涂料存在一些局限性，例如其固化温度较高（300℃以上高温烘烤进行涂层固化），严重限制了其应用范围。在磷酸盐无机涂料中加入促凝剂可以促进固化过程，从而降低其固化温度。常见的固化剂主要有氧化物、氢氧化物、硅酸盐、硼酸盐等；其中MgO和ZnO有利于磷酸二氢铝网络结构的加强，使粘结强度升高，但活性较高，经常使涂料固化速度过快而使磷酸盐无机涂料的稳定性降低。SiO2是一种可以溶于磷酸的物质，可作为新成分添加到磷酸盐涂料中。在硅溶胶中，SiO2 表面含有大量的水和羟基等活性基团，可以与磷酸盐通过活性羟基基团交联，促进涂料网状结构的形成。

例如：添加4.5%硅溶胶的磷酸盐铝粉涂料可使涂料的吸热峰和放热峰往低温方向移动，同时使涂料吸热峰量减小，从而可以降低磷酸盐涂料的固化温度，使涂层在180℃固化完全；而未添加硅溶胶的磷酸盐铝粉涂料在270℃才能固化完全。并且可以长期保持涂层的连续性和完整性，提高涂层腐蚀初期的阻抗模值。但添加量过多，会产生过多的体积差，使涂层开裂，严重影响涂层的防腐性能。