2.2 新型水性防腐剂对涂料性能影响的研究
新型水性防腐剂通过中空介孔的大容量二氧化硅微球负载缓蚀剂材料， 实现缓蚀剂的缓慢释放、达到长效防腐的目的。为验证这一结论，通过配套盐雾实验和电化学阻抗分析对比了水性醇酸涂料，添加缓蚀剂的水性醇酸防腐涂料和添加新型水性防腐剂的醇酸涂料的防腐性能，所得实验结果如图1 所示。

由图1 可知，新型纳米水性防腐剂改性的水性醇酸涂料，且其阻抗在刚开始迅速下降，随后在较长的时间保持在稳定的水平（图1c），说明在水性涂层中，由于成膜物质的亲水性较强，在腐蚀初期，水可在短期内打开涂层内的腐蚀通道并到达基材，之后由于水性防腐剂发挥作用并开始缓慢释放缓蚀剂，缓蚀剂随着腐蚀介质穿过涂层并作用于基材，从而实现对基材的长效防护，并终提高了涂层的防腐性。而对比直接添加缓蚀剂改性的涂层(图1b)，在浸泡盐水实验时经过阻抗迅速下降的阶段以后，3～10 d 内阻抗下降渐缓并出现了短暂的平台期，继续浸泡，涂层的阻抗迅速下降至空白组的水平(图1a)，这是由于缓蚀剂可溶于水，并随着腐蚀介质进入而消耗流失导致。因此，本研究通过新型纳米水性防腐剂改性，成功提高了水性醇酸涂料防腐性能。

2.2.1 改性水性醇酸防腐涂料的表面状态
通过扫描电镜图观察新型水性防腐剂和改性水性醇酸防腐涂层的表面状态，所得实验结果如图2 所示。

由图2a 可知， 水性防腐剂是一种直径为3～6 μm、内部有孔道结构的微球结构。由图2b 可知，在改性醇酸防腐涂层中， 水性防腐剂在涂层表面分布均匀，无明显团聚情况，其颗粒直径处于在3～6 μm 的范围内，与分散前一致。此外，经分散工艺处理后，水性防腐剂的中空二氧化硅微球的结构保持不变，仍是空心介孔的球形结构，说明改性水性醇酸涂料过程中涂料的制备工艺合理，未对水性防腐剂的结构造成破坏。

2.2.2 纳米防腐材料负载缓蚀剂类型对涂层防腐性能的影响
空心硅球可负载不同的缓蚀剂而制备得到不同的水性防腐剂。选用不同类型的水性防腐剂加入水性醇酸涂料配方中， 对其进行阻抗研究， 实验结果如图3所示。

由图3 可知，添加负载不同缓蚀剂的水性防腐剂时涂层的防腐性能不同，苯并三唑为缓蚀剂时涂层的初始阻抗及阻抗下降速率均较快，而硝酸铈为缓蚀剂时可提高涂层的初始阻抗并使阻抗维持在较为稳定的范围。这是由于缓蚀剂需直接作用于基材表面方可发生作用，在涂层中由于分子结构不同，硝酸铈相对于苯并三唑更容易迁移至基材表面而发生作用，苯并三唑迁移速度较慢，残留于涂层表面的苯并三唑反而容易造成涂层表面的渗透压升高，水更易进入涂层并导致涂层破坏。图4 的耐3.5%NaCl 浸泡实验结果可验证这一结论。

2.2.3 新型水性防腐剂添加量的影响
研究新型水性防腐剂添加量对涂层防腐性能的影响，所得实验结果如图5 和图6 所示。

由图5 可知，当添加量为2.5%时，加入新型水性防腐剂可提高漆膜的防腐效果， 延长涂层耐3.5%NaCl 浸泡时间至17 d（图6a、6b），这是由于新型水性防腐剂中负载的硝酸铈存在于涂层中时，可随着水分的渗入而迁移至基材表面，并在腐蚀初期与基材表面的铁离子发生络合作用。而当新型水性防腐剂添加量高于2.5%时，添加量越多，涂层的防腐效果越差，这是由于新型水性防腐剂量过多时，涂层体系中硝酸铈的浓度过高，渗入涂层的水更易进到界面与硝酸铈作用形成溶液并产生较大渗透压，使水渗入涂层的速度增快，形成水泡并造成涂层破坏，纳米防腐粒子添加量为7.5%和10%时，涂层出现明显气泡（图6d、6e）。综上所述，水性纳米防腐粒子的优添加量为2.5%。

3 涂料综合性能
水性醇酸防腐涂料的基本性能如表2 所示。

由表2 的测试结果可知，水性醇酸防腐涂料具有可室温固化、VOCs 含量少、防腐性好等特点。

4 结语
本研究以自制改性水性醇酸树脂为成膜物质，通过新型水性防腐剂的使用， 提高了水性醇酸防腐涂料的防腐性能。并对新型水性防腐剂的种类及用量进行了讨论， 通过扫描电镜研究证明新型水性防腐剂在水性醇酸涂料配方中分散均匀， 无团聚和结构破坏的情况。通过耐盐水浸泡实验和电化学阻抗分析表明，新型水性防腐剂可通过缓慢释放硝酸铈缓蚀剂而提高和延长涂层的防腐性能， 本研究终优选出的水性醇酸防腐涂料配方，涂层耐3.5% NaCl 浸泡时间可达17 d。