气相二氧化硅被称为“工业盐”，是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，是无毒、无味、无污染的白色蓬松粉末，是一种新型无机纳米材料，无定型结构，原生粒径7-14 nm，其比表面积约 80-400㎡/g，充分分散后粒径较小，可达到纳米状态，具有较高的表面活性、高绝缘性、高热稳定性、化学惰性、高纯度，可提供增稠触变性能，明显改善涂料制品的应用性能。由于环氧体系为强极性，能够减弱气相二氧化硅的三维网状结构，使得其应用效果变弱和变差。因此，在应用于环氧体系时，常选用通过改性剂聚二甲基硅氧烷(PDMS，硅油)处理后会得到的HB-139。

图1

这是由于其表面硅羟基被中和并接枝，生成了低极性的线性聚二甲基硅氧烷基团(图1)

　　将处理型即疏水型气相二氧化硅(HB-139)用于环氧富锌涂料，通过不同添加量探究涂料增稠触变性和抗沉降性，并与市售疏水气相二氧化硅竞品(A、B、C、D、E)进行了性能对比，比较在相同添加量下防流挂效果，以及相同温湿度下，相同时间内的防沉降效果。结果表明，在一定范围内，随着气相二氧化硅的添加量增加，富锌漆的粘性和触变性增加，在垂直面施工的性能变好，涂料的防沉降性提升。HB-139与竞品在环氧富锌涂料中的应用性能相近，在某些条件下，耐盐雾和防腐性具有一定优势。

　　环氧富锌涂料以锌粉为填料，环氧树脂为基料，以聚酰胺树脂或胺加成物为固化剂，其中锌粉在涂料中的质量分数超过70%，以形成连续紧密的涂层而与金属紧密接触。作为一种性能优异的低成本重防腐涂料，其广泛应用于包括石油化工设备、桥梁、造船、海上平台、各类水工结构等领域。其防腐原理在于：当涂膜受侵蚀时，由于锌的电位比钢铁低，发生“阴极保护效应”而优先于钢铁先受到腐蚀，且锌作为牺牲阳极形成的氧化产物又对涂膜起到一种封闭作用，高效地防止电化学腐蚀，更加强了涂膜对钢铁基材的保护，因此环氧富锌涂料被广泛用于金属重防腐领域。但由于锌粉含量过高，在贮存和施工过程中易引起沉降、流挂等问题。

　　一、HB-139添加量对环氧富锌涂料抗流挂效果影响

图2

图3

　　分别将HB-139以0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%质量分数添加到环氧富锌涂料中，并使用流挂测定仪进行涂刷漆膜。由图2可知，未添加HB-139(即0%质量分数)的环氧富锌涂料在漆膜厚度100μm时就出现流挂，添加0.4%、0.6%质量分数涂料漆膜分别在150μm、250μm厚度时出现流挂现象，添加0.8%、1.0%、1.2%质量分数环氧涂料即时在最大漆膜厚度275μm下仍保持稳定状态，未发生流挂。可见随着气相二氧化硅的添加，涂料的的抗流挂性能得到增强，使得其具有良好的施工性能，且HB-139添加量在0.8%质量分数时效果达到最佳。

　　根据得到的最佳添加量，再将竞品分别与环氧富锌涂料进行混合分散，得到图3。HB-139与竞品在最大漆膜厚度下均未发生流挂现象，可见六者在环氧富锌涂料中的抗流挂效果相近。

　　二、HB-139添加量对环氧富锌涂料防沉降效果影响

图4

图5

本次测试条件为50℃、15d。

　　图4可见，随着HB-139的添加量变化，0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%均发生了沉降，但随着添加量的增加，沉降的程度逐渐降低，气相二氧化硅能够改善环氧富锌涂料的防沉降性和热储贮存性。由图5可知，在0.8%添加量下，HB-139与竞品A因沉降析出溶剂最少，相较其他四组竞品防沉降效果最佳。

　　三、HB-139对环氧富锌涂料耐盐雾性影响

图6

　　分别将空白样(未添加气相二氧化硅)、竞品A、HB-139的富锌涂料涂膜进行耐盐雾实验，漆膜厚度95-100μm。

　　由图6可知，300h后空白样气泡、生锈，划痕处剥落、生锈；

　　竞品A样板，1500h后板面无异常，划痕处有锈迹；

　　HB-139样板，1500h后板面无异常，划痕处无异常。

　　添加HB-139可显著增加环氧富锌涂料的耐盐雾性和防腐性，且相较于竞品A，HB-139的耐盐雾性和防腐性更优。

　　结论：在环氧富锌涂料中对HB-139进行充分分散，可赋予涂料良好的增稠触变作用，提高垂直面施工的漆膜厚度控制，随着疏水型气相二氧化硅的添加量的增加，涂料的抗流挂性能得到增强，沉降成都逐渐改善，并延长涂料的贮存稳定性。HB-139在环氧涂料应用中，质量分数在0.8%时，对其粘度和触变性增长适宜，最大抗流挂漆膜厚度可达275μm，对喷涂、刷涂等施工工艺具有良好提升和改善作用。同时在热储50℃环境下，15d后防沉降效果良好，在环氧防腐涂料应用中，HB-139具有明显的性能提升作用，在防止电化学腐蚀和耐盐雾方面具有一定的性能优势。