技术前沿丨纳米花添加剂延长富锌环氧涂层使用寿命

研究人员制备了负载 8 - 羟基喹啉的磷酸锌纳米花，作为富锌环氧涂层的多功能添加剂。仅添加 3% 质量分数的该复合材料，就能显著提升涂层耐蚀性能，同时减少防护涂层中的锌用量。

富锌环氧涂层广泛应用于钢结构防腐，但在苛刻环境下锌组分消耗快，制约了其长效防护能力。近期一项研究针对该难题，制备负载缓蚀剂 8 - 羟基喹啉（HQ）的磷酸锌纳米花（ZPN），并按 1%、3%、5% 质量分数将其掺入富锌环氧涂层体系中。

采用水热法合成 ZPN-HQ 复合材料，8 - 羟基喹啉负载量约为 10.35% 质量分数。借助傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）与热重分析（TGA）表征，证实 8 - 羟基喹啉成功负载于磷酸锌纳米花载体；复合材料保留花状微观形貌，并在有机溶剂中具备优异的分散稳定性。这种缓蚀剂可控释放与稳定分散的特性，是涂层体系性能稳定的关键。

在降低锌消耗的同时提升耐蚀性

在 3.5% 质量分数氯化钠溶液中开展开路电位（OCP）、电化学阻抗谱（EIS）等电化学测试，并结合中性盐雾（NSS）试验，结果表明：在富锌环氧涂层基体中引入 ZPN-HQ 后，防腐性能明显提升，3% 质量分数为最优添加量。浸泡 30 天后，3ZPN-HQ / 富锌环氧涂层的电荷转移阻力（Rct）达 4.79×10¹⁰ Ω·cm²；中性盐雾测试 60 天后，涂层仍保持完好。

研究者认为其优异防护性能源于三重协同机制：磷酸锌纳米花提供物理屏障效应、8 - 羟基喹啉可控释放并发生螯合钝化，以及涂层内锌粉持续提供阴极保护。该方案可有效延缓锌的消耗，为制备高性能低锌防腐涂层提供新思路，兼顾防腐防护效果与防护涂料领域对资源节约型配方日益增长的需求。

文献来源：Jin, Y. 等，点石成金：负载缓蚀剂的磷酸锌纳米花用于提升富锌环氧涂层防腐性能，《有机涂料进展》（2026），文献 DOI：https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110281