自1990年在美國巴爾的摩召開的第一屆納米科技會議，納米材料科學(xué)作為材料科學(xué)的一個新的分支而被正式公布于世。由于納米材料的表面效應(yīng)、小體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、量子尺寸隧道效應(yīng)等，賦予了材料特殊的性能，且其用量少卻能給涂料帶來突出的性能，如增加粒子與涂層基料的物理作用，增強(qiáng)涂層的附著力進(jìn)而提高環(huán)氧體系涂料的防腐性能，因此納米材料在涂料制備中的應(yīng)用越來越廣泛。任天斌等制得分子鏈段中既含有親水基團(tuán)又含有親油基團(tuán)的納米復(fù)合固化劑，其具有乳化功能，能夠直接乳化環(huán)氧樹脂或其溶液而不用外加乳化劑。此種水性環(huán)氧納米復(fù)合固化劑和環(huán)氧樹脂或其溶液按一定的比例配制，得到的水性環(huán)氧納米復(fù)合涂料硬度高、附著力強(qiáng)，同時具有較好的耐水性和耐腐蝕性。
王永濤等以三乙烯四胺、納米SiO2為原料制得具有自乳化功能的水性環(huán)氧納米復(fù)合固化劑，該固化劑再與低相對分子質(zhì)量的液體環(huán)氧樹脂或者高相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂醚溶液混合，制得水性環(huán)氧納米復(fù)合涂料。研究結(jié)果表明：以苯基和芐基縮水甘油醚為封端劑，納米SiO2摻量為2%和胺氫/環(huán)氧比為0.8時，合成的固化劑性能最佳，獲得的涂料乳液粒徑小，涂膜硬度高，涂膜的附著力、透明性、耐水性及耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良。
鉻酸鹽、磷酸鹽和金屬顏料在涂料中的添加可以有效的提高有機(jī)涂料的防腐性能，但是，含有這些顏料的涂層對于長時間浸泡在腐蝕介質(zhì)中時其抗腐蝕能力并沒有得到明顯的提高。而含有納米粒子的涂料的此防腐性能卻得到了明顯的改善。實驗通過使用硅烷偶聯(lián)劑改性后的納米ZrO2，有效的提高了納米粒子在環(huán)氧基涂料中的分散性，可使納米粒子與聚合物之間形成適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生更好的屏蔽作用和抗離子特性，提高防腐性。
近幾年，像聚苯胺、聚吡咯等導(dǎo)電高分子材料作為防腐填料已成功的應(yīng)用在有機(jī)涂料中。且此材料有價格低、電導(dǎo)性強(qiáng)。一些研究指出使用PANI后可使金屬表面鈍化，形成Fe3O4/Fe2O3的鈍化層，從而起到防腐的效果。通過實驗表明：添加納米聚苯胺填料的涂料的起泡性和生銹程度都比未添加的要低，且其的附著力和防腐性能好。
4、展望
根據(jù)“十二五”規(guī)劃的要求及當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，水性環(huán)氧防腐涂料的發(fā)展方向有以下幾個方面：
(1)研究和開發(fā)多種體系的復(fù)配防腐涂料。環(huán)氧體系的水性防腐涂料功能比較單一，在實際應(yīng)用上有其不足，增加涂料的多功能性，可彌補(bǔ)環(huán)氧單一體系防腐涂料的缺陷。
(2)環(huán)保性能仍有待提高。由于水性環(huán)氧體系中使用了乳化劑和其它有機(jī)小分子助劑，可能對環(huán)境造成影響，故在保證性能的同時尋找新型高性能劑類具有一定意義。
(3)未來的研究應(yīng)在保證防腐性能要求的同時，要兼顧使用低廉的原材料，降低水性環(huán)氧防腐涂料的制備成本，從而推動水性環(huán)氧防腐涂料的產(chǎn)業(yè)化。
(4)考慮新型原材料的制備和應(yīng)用時，使用新的測試手段，對不同的基料和顏填料配置而成的涂料進(jìn)行性能測試以期得到性能最優(yōu)的配方。
(5)加強(qiáng)施工性能。水性涂料對底材表面清潔度和施工過程的要求比較高，因為水的表面張力大，容易使基材料面污染是涂膜產(chǎn)生縮孔。
隨著水性環(huán)氧防腐體系制備工藝的不斷完善，我們將在前人研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓寬環(huán)氧防腐涂料研究領(lǐng)域。相信在不遠(yuǎn)的將來，可以制備出性能優(yōu)良且制備及施工成本低的環(huán)保型水性環(huán)氧防腐涂料，并能夠為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
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