添加纳米CeO₂对聚氨酯涂层防腐性能的影响

蔡光义¹，王浩伟²，赵苇杭¹，董泽华¹

1. 华中科技大学化学与化工学院材料服役失效湖北省重点实验室2. 中航工业特种飞行器研究所

摘 要：采用盐雾和盐水浸泡加速实验,结合ATR-FTIR,SEM,AFM表面分析技术及EIS电化学分析技术,考察纳米CeO₂作为涂层颜料对聚氨酯涂层防腐性能的影响。结果表明,添加纳米CeO₂能改善涂层的防腐性能,延缓聚氨酯涂层的阻抗衰减进程,但同时会削弱涂层在金属基体上的附着力。当添加量较低时（≤0.5%,质量分数）,由于H₂O和侵蚀性离子渗入聚氨酯层,纳米CeO₂水解流失,导致涂层阻抗谱随时间降低较快;当添加量达到1.0%时,涂层阻抗在较长时间内保持较高值,这可能是由于纳米CeO₂在涂层微孔中发生水解膨胀,压缩了孔隙通道,同时Ce（Ⅲ,Ⅳ）迁移到铝合金/涂层界面,抑制了腐蚀活性位点,因而减缓了阻抗的衰减进程。然而,在盐雾实验后期,CeO₂进一步水解会导致Ce⁴⁺的溶解流失,造成微孔隙的再次疏通和涂层阻抗的快速下降。过量添加（>1.0%）还会削弱涂层在铝合金基体上的附着力。长期浸泡实验结果表明:添加1.0%CeO₂可基本实现Ce⁴⁺溶解和流失的平衡,增强聚氨酯涂层的防腐性能。

关键词：涂层;纳米CeO2;EIS;防腐性能;AFM;