金属钛是一种耐腐蚀性能非常强的材料,但钛金属材料价格昂贵。将纳米钛与有机高分子聚合物通过“嫁接”的方式制备纳米钛改性聚合物涂料,在金属结构的防腐蚀领域得到广泛应用,可以替代不锈钢结构,解决材料腐蚀的难题,大大减少经济损失,提高企业经济效益。本文采用化学方法、物理与化学结合法两种方法制备纳米钛改性聚合物,通过对制备得到的纳米钛改性聚合物进行SEM测试分析发现:化学方法制备的钛粉易团聚,偶联剂、钛粉以及树脂之间没有或者很少接枝,如果应用到涂料中将严重影响涂层的性能,达不到预期实验效果,而物理与化学结合法制备纳米钛改性聚合物时,钛粉经高能球磨机高速研磨后,被分散变形为不规则片状结构,比表面积增大,晶格发生缺陷,极易被树脂改性接枝,制备得到的纳米钛改性聚合物分散性更好。依据物理与化学结合法利用单因素试验法,对球磨转速、球磨时间、KH560的使用量以及球料比进行考察,采用沉降高度法和质量法对制备的纳米钛聚合物进行分析,确定最佳研磨条件,并对制备的纳米钛改性聚合物进行表征;以马口铁为试验基底,利用正交实验法制备纳米钛改性聚合物涂层,对制备的涂层进行力学性能测试、电化学和耐盐雾性能测试分析,确定制备纳米钛改性聚合物涂层的最佳配方,选取离心后的所有固体样品和离心后的3号样品(固体样品中的上层样品)分别制备涂层,进行性能测试和对比分析,并对涂层防腐蚀机理进行了探讨。利用物理与化学结合法制备纳米钛改性聚合物时,随着高能球磨机球磨转速和球磨时间的增加,钛粉在聚合物中的分散性越来越好,制备的纳米钛改性聚合物稳定性增加,由于球磨转速过大和时间过长对仪器损害大,因此选择球磨转速为700 r/min,时间为4 h;随着KH560使用量和球料比的增加,钛粉在聚合物中的分散性越来越好,但当KH560的使用量为钛粉1%和球料比为4:1时基本趋于稳定,所以,选择球磨转速为700 r/min、时间为4 h、KH560的使用量为钛粉1%、球料比为4:1时制备的纳米钛改性聚合物分散性最好。FT-IR测试表明:经物理与化学结合法制备的纳米钛改性聚合物中存在为Si-O-Ti的吸收峰,说明KH560已接枝到钛粉表面;将物理与化学结合法制备的样品离心烘干后发现离心管底部的样品明显分层,TG测试和XRD测试说明物理与化学结合法制备的纳米钛改性聚合物中存在未改性完全的钛粉,离心后,未改性的钛粉大部分沉降到离心管底部。以马口铁为实验基底,通过正交实验法确定制备纳米钛改性聚合物涂层的最佳实验配方为:纳米钛改性聚合物8%、消泡剂0.1%、流平剂0.2%、润湿分散剂0.5%。利用最佳实验配方制备纳米钛改性聚合物涂层的力学性能测试结果为:耐冲击性≥50 kg·cm、附着力等级1级、柔韧性为1 mm。分别选取离心后的所有固体样品和离心后的3号样品制备纳米钛改性聚合物涂层,其电化学阻抗测试表明:离心后所有固体样品制备的涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡25天后阻抗值趋于稳定值1.03×108Ω·cm2,而离心后3号样品制备的涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡28天后趋于稳定值2.5×108Ω·cm2,防腐蚀效果较好;Tafel极化曲线测试结果表明:3号样品制备的涂层腐蚀电流为1.905×10-9 A,腐蚀电位为-0.147 V,离心后所有固体样品制备的涂层腐蚀电流为1.778×10-8 A,腐蚀电位为-0.172 V,3号样品制备的涂层防腐效果比离心后所有固体样品制备的涂层防腐效果好,主要是因为离心后的所有固体样品中存在未改性完全的钛粉,影响了涂层的防腐蚀效果;耐盐雾测试结果表明:在最佳实验配方的基础上,利用离心后的3号样品制备得到的纳米钛改性聚合物涂层防腐蚀性能最好。