UV固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层的制备及性能研究

制备了紫外光固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层,研究了复合涂料的光固化过程动力学,表征了复合涂层的硬度、附着力、耐冲击性及热稳定性等性能.结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入使涂料的光固化速率及双键转化率下降;涂层的附着力、耐冲击性先随聚酰亚胺树脂粉添加量的增加而提高,当添加量为4%时,涂层的耐冲击性达38cm,附着力达1级,但添加量过多时涂层的附着力及耐冲击性均下降;聚酰亚胺树脂粉对涂层硬度的影响不大.复合涂层的热重分析结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入能显著提高涂层的热稳定性.     

纳米SiO2添加量对紫外光固化涂料涂层性能的影响

将纳米SiO2加入紫外光固化涂料,可以改善其涂层性能。制备了UV固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO2复合涂料涂层,对其硬度、附着力、耐腐蚀性能及热稳定性等性能进行了研究,找出了纳米SiO2对涂层性能的影响规律。结果表明:涂层的硬度及附着力先随纳米SiO2添加量的增加而提高,添加量为3.0%时,涂层附着力达1级;添加量为4.0%时,涂层铅笔硬度达5H;添加量继续增大,涂层的硬度及附着力均下降;纳米SiO2的加入能够提高涂层的热稳定性和耐腐蚀性能,但添加量过多涂层耐腐蚀性能反而下降。     

TiO2纳米复合氟碳涂料的性能

为了提高氟碳涂料的性能,采用硅烷偶联剂KH-550对纳米TiO2进行表面改性,再添加于氟碳涂料制成TiO2纳米复合氟碳涂料,在马口铁上涂膜.采用红外光谱、透射电镜(TEM)及沉降试验对纳米TiO2的改性效果进行评价,通过自清洁测试、接触角测量仪、色差仪和电化学测量系统分别对未添加TiO2的氟碳涂料涂膜和TiO2纳米复合氟碳涂料涂膜的自清洁性能、疏水性能、抗紫外性能及耐腐蚀性能进行了表征.结果表明:改性后的纳米TiO2分散性好,制得的TiO2纳米复合涂料涂膜具有较好的自清洁、疏水、抗紫外老化、耐腐蚀等性能,比未添加TiO2的氟碳涂料涂膜的有较大改善;且添加纳米TiO2并未影响涂膜的硬度、附着力、耐冲击、耐水、耐酸碱等性能.     

低红外发射率水性聚氨酯/青铜复合涂层的制备及性能表征

为改善传统低红外发射率聚氨酯(PU)/青铜复合涂层的环保性能,以自制水性聚氨酯(WPU)为黏合剂,片状青铜粉为功能颜料,采用简单的刮涂法制备了具有低发射率、低光泽特性和良好力学性能的绿色环保型WPU/青铜复合涂层;系统地研究了固化温度、青铜粉添加量及交联剂对涂层性能的影响规律。结果表明:该涂层的发射率和光泽度均随着固化温度的升高而逐渐降低,较高的固化温度有利于实现涂层的低发射率和低光泽特性;随着青铜粉添加量的增加,涂层发射率呈先降低后升高的趋势,涂层光泽度呈逐渐降低并趋于稳定的变化规律;水性交联剂的使用可明显提高涂层的硬度,当交联剂添加量为3%(质量分数)时,涂层具有良好的综合性能,发射率和光泽度可分别低至0.269和6.4,硬度、附着力和耐冲击强度可分别达到3H、1级和500N·cm。     

添加纳米二氧化硅对苯丙涂层综合性能的影响

为制备综合性能优良的纳米二氧化硅-苯丙复合涂层,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,用St9ber法制备二氧化硅粉体,采用硅烷偶联剂KH560对其表面修饰后与苯丙乳液共混制备纳米二氧化硅添加量分别为0、1%、2%、3%和4%的涂层,分析涂层微观形貌、紫外吸收性、附着力、硬度、疏水性和热稳定性。结果表明:添加纳米二氧化硅可提高涂层综合性能,纳米二氧化硅添加量为3%时,涂层综合性能最好,此时涂层的紫外吸收比可达0.823,附着力为1级,硬度为3 H,接触角为88.5°,分别比未添加纳米二氧化硅的涂层提高10.92%、1个等级、2个等级和28.3°。     

新型水性环氧富锌涂料的制备及性能研究

为了满足重防腐蚀领域对涂料耐久性的需要,通过调节环氧富锌涂料中锌粉的比例、添加硅烷偶联剂、优化涂料防沉体系,制备了耐腐蚀性能强、储存稳定性高的水性环氧富锌底漆.研究了该涂料中锌粉、偶联剂、防沉剂3种组分对涂层耐腐蚀性能、附着力及储存稳定性的影响,并将该涂层与环氧中间漆、水性聚氨酯防腐蚀面漆组成了复合涂层体系,分析测试了复合涂层体系的耐中性盐雾腐蚀性能及附着力.结果表明:制备水性环氧富锌底漆的过程中,控制有机膨润土和亲油性气相二氧化硅的含量可提高涂料的储存稳定性,其中锌粉加入量为55.0％(质量分数,下同),防沉剂有机膨润土和气相二氧化硅含量分别为0.8％和1.0％时,涂料的储存稳定性可达10级;硅烷偶联剂加入量为1.5％时,涂层与基体间的结合强度可达到11.3 MPa;该涂料作为底漆与环氧中间漆、水性聚氨酯面漆组成的复合涂层体系,在经过3 600 h中性盐雾试验后不剥落,可用于重防腐蚀领域.     

新型无机纳米填料改性海泡石的制备及在环氧树脂涂料中的性能

为了有效地提高环氧树脂(EP)防腐涂料的综合性能,本研究成功制备了新型无机纳米填料改性海泡石(OMSEP),将含量为0％、1％、2％、3％、4％和5％(质量分数,下同)的OMSEP纤维首次添加到纯EP防腐涂料中,并对比分析了纯EP涂料和OMSEP/EP复合涂料的综合性能.结果表明:新型无机纳米填料OMSEP的加入能有效提高纯EP涂料的综合性能,并且当OMSEP的添加量为3％时,OMSEP/EP复合涂料的附着力为1级,耐冲击性为52 kg·cm,磨耗量仅为0.01 g,在低频区(|Z|0.01 Hz)的阻抗模量比纯EP涂料高三个数量级,表现出最优的力学性能和耐腐蚀性能.     

透明隔热SiO2气凝胶/水性聚氨酯复合涂料的制备及性能研究

以水性聚氨酯乳液(WPU)为基体，引入SiO₂气凝胶(SA),制备了一种隔热性能优良的SA/WPU复合涂料，并探讨了SA用量对SA/WPU复合涂料性能的影响。结果表明，随着SA的加入，在保持透明度良好的条件下，复合涂料的隔热性能、附着力及硬度都得到提高。当复合涂料中SA含量为WPU基体固含量的20%时，复合涂料的隔热性能、附着力以及硬度相对最佳，可以获得综合性能优良的复合透明隔热水性聚氨酯涂料。     

水性纳米TiO_2/PTFE氟碳防污闪材料的制备及性能

为防止高压输电线路绝缘子污闪事故的发生,本文以纳米TiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉的复合填料与水性氟碳树脂制备了一种的表面具有自清洁效应的纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层材料。通过优化配方及一系列制备工艺试验,确定了纳米TiO_2和PTFE的添加量及配比。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)及接触角测量仪对涂层表面的微观结构及疏水性进行了分析表征。结果表明,当纳米TiO_2质量百分比添加量为6%,PTFE质量百分比添加量为16%时,TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层材料对水静态接触角达到124°,涂层表面具有微/纳二元粗糙结构,有优良的表面疏水性。通过对涂层的理化电气性能测试表明,涂层具有优异的理化电气性能,其附着力、硬度、耐水性、耐酸碱性、体积电阻率等各项指标均达到国家标准。     

工艺参数对浅色复合导电涂料导电性能的影响

利用导电云母粉与醇酸树脂复合制备了一种浅色复合导电涂料,讨论了导电填料含量、偶联剂种类及含量、固化工艺以及涂层厚度等工艺参数对涂料导电性能的影响.结果表明,加入60%～65%导电云母粉,钛酸酯偶联剂NTG401用量为5%,涂层在50℃条件下烘烤2d,涂层厚度在120μm左右,涂料的导电性能较好,表面电阻率达到103Ω·cm-2.     

改性环氧腻子型阳极屏涂料

研制了一种８７０２－４环氧腻子型阳极屏涂料,这是在８７０２－３环氧腻子型阳极屏涂料的基础上改性而成的。以固化性、稳定性及柔韧性好的单一固化剂替代稳定性欠佳的复合型固化剂,从而提高了涂层与钢板的附着力与防腐性;加入少量的有机氮碱,提高了涂料的中层稳定性和涂料的柔韧性;加入泡状超细云母粉,提高了涂层的绝缘性和耐阴极剥离性。     

激光熔覆原位生成VC-Fe_3C/Fe-Ni复合涂层的组织与性能

针对超高速电梯安全钳楔块耐高温磨损性差的问题,以FeV粉、石墨粉和Ni粉为原料,在楔块摩擦面进行了激光熔覆原位生成VC-Fe_3C/Fe-Ni复合涂层的实验,分析了不同粉末质量配比、不同工艺参数下熔覆层的组织演变规律,测试了熔覆层的硬度、高温耐磨损性和冲击韧性等力学性能。研究表明:通过原位反应,可获得由VC、Fe-Ni固溶体和Fe_3C组成的复合涂层;VC的含量随石墨含量的增加而增加;在较低的扫描速度下,VC颗粒呈球状或胞状,弥散分布在Fe-Ni固溶体上。当扫描速度较高时,VC呈菊花状、枝晶状和块状,主要分布在晶界上;当FeV粉、石墨粉和Ni粉的质量比是8∶3∶8时,熔覆层搭接时不产生裂纹,复合涂层平均维氏硬度5.9GPa,VC-Fe_3C/Fe-Ni涂层高温磨损量为Ni60激光熔覆层的25%,为45钢的9.7%,VC-Fe_3C/Fe-Ni涂层冲击韧度值比Ni60激光熔覆层提高37.6%。将该工艺应用于电梯安全钳等零件的强化领域,将大大提高电梯零件的耐磨性和使用寿命。     

The Effect of Substrate Pretreatment on PVD TiN Hard Coating Performance

This work comprises a study of the deposition and characterization of TiN coatings of different thicknesses on AISI M2 substrates heat-treated to different hardnesses. The effect of both substrate hardness and coating thickness on coating tribological performance was evaluated. The characterization tests included surface roughness measurement, coating thickness, micro-hardness, scratch adhesion, pin on disc, impact and corrosion tests. New findings on the impact wear behavior of TiN tempered M2 substrates were highlighted. For example, using a thin coating and tempering the substrate at 650^°C to slightly reduce the substrate hardness gave improved impact wear resistance. A maximum surface composite hardness value was obtained at 'full' substrate hardening (i.e. non-tempered) and the maximum TiN coating thickness as expected. The maximum critical load (79.2 N), in scratch adhesion tests was obtained from the fully hardened substrate with minimum TiN coating thickness. The results from corrosion tests show that tempering has an adverse effect on corrosion resistance.     

国产涂料在核电汽轮机蒸汽侧应用的可行性研究

为了降低核电汽轮机对进口涂料的依赖,通过污染物分析、盐雾试验、紫外老化试验、焊缝强度和硬度测试等研究了国产涂料在核电汽轮机蒸汽侧应用的可行性。结果表明:国产涂料中汞(Hg)、六价铬Cr(VI)、氟(F)、氯(Cl)、硫(S)、砷(As)、亚硝酸根(NO2-)和铅(Pb)的含量均满足限值要求,不会诱发核电汽轮机蒸汽侧部件的应力腐蚀;国产涂料的硬度、冲击强度、附着力、柔韧性和耐热性与进口涂料相当,耐盐雾性和耐紫外老化性能略优于进口涂料;国产涂料对焊接试板硬度、冲击和弯曲性能均无不良影响,在核电汽轮机蒸汽侧应用是可行的。     

Fabrication of nano-structured HA/CNT coatings on Ti6Al4V by electrophoretic deposition for biomedical applications

In order to improve the bone bioactivity and osteointegration of metallic implants, hydroxyapatite (HA) is often coated on their surface so that a real bond with the surrounding bone tissue can be formed. In the present study, cathodic electrophoretic deposition (EPD) has been attempted for depositing nanostructured HA coatings on titanium alloy Ti6Al4V followed by sintering at 800 degrees C. Nano-sized HA powder was used in the EPD process to produce dense coatings. Moreover, multiwalled carbon nanotubes (CNTs) were also used to reinforce the HA coating for enhancing its mechanical strength. The surface morphology, compositions and microstructure of the monolithic coating of HA and nanocomposite coatings of HA with different CNT contents (4 to 25%) on Ti6Al4V were investigated by scanning-electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy and Xray diffractometry, respectively. Electrochemical corrosion behavior of the various coatings in Hanks' solution at 37 degrees C was investigated by means of open-circuit potential measurement and cyclic potentiodynamic polarization tests. Surface hardness, adhesion strength and bone bioactivity of the coatings were also studied. The HA and HA/CNT coatings had a thickness of about 10 microm, with corrosion resistance higher than that of the substrate and adhesion strength higher than that of plasma sprayed HA coating. The properties of the composite coatings were optimized by varying the CNT contents. The enhanced properties could be attributed to the use of nano-sized HA particles and CNTs. Compared with the monolithic HA coating, the CNT-reinforced HA coating markedly increased the coating hardness without deteriorating the corrosion resistance or adhesion strength.     

Al2O3纳米粒子增强锌铝基耐蚀涂层的制备及性能研究

为解决锌铝基耐蚀涂层在高速、强摩擦等特殊服役条件下的使用问题,将Al2O3纳米粒子添加到锌铝基耐蚀涂层中进行改性,以提高涂层的硬度和耐蚀性.研究了Al2O3纳米粒子及其添加量对涂层硬度、摩擦系数、附着强度、耐冲击性能和耐腐蚀性能的影响,并对涂层的微观组织和成分进行了分析.结果表明,添加Al2O3纳米粒子可显著提高锌铝基耐蚀涂层的硬度和耐蚀性能,降低摩擦系数,且对涂层的附着强度和耐冲击性能无负面影响.Al2O3纳米粒子在涂层中的均匀分散是获得涂层优异综合性能的必要条件.     

AZ91D镁合金阴极电泳漆改性前后的膜层性能

为了提高AZ91D镁合金磷化-阴极电泳层的耐蚀性能,采用分散的纳米SiO2改性阴极电泳漆。结果表明:改性后的漆膜表面有较均匀的小突起,有利于提高其与基体的附着力、漆膜的硬度及抗冲击性能;改性后的漆膜耐蚀性明显优于未改性漆膜。     

近红外反射超疏水黄色涂层的制备和性能

将钛铬棕粉末(TCB)、金红石型二氧化钛(TiO₂)、疏水纳米二氧化硅(SiO₂)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)溶液混合,一步刷涂制备出超疏水黄色涂层,系统地研究了涂层的表面润湿性、疏水稳定性、耐紫外线老化性能、自清洁性能、以及近红外反射性能。结果表明,这种涂层的水接触角(CA)和滚动角(SA)分别为155.2°和5.4°;涂层在1.0 kPa的压力下经过2 m距离的砂纸磨损后和5 L的水流冲击后依然保持优异的疏水性,其附着力和硬度分别达到2级和6B等级;不同pH值的溶液在涂层表面都具有超疏水效果并具有化学稳定性;用紫外线照射240 h后涂层表面仍然保持极强的疏水性,表明其具有耐紫外线老化性能;涂层表面具有优异的自清洁性能,污染物极易地被水滴带走;涂层的近红外反射率和太阳反射率分别达到0.858和0.672,对普通水泥板具有明显的降温效果,在户外暴露和水流冲击后仍保持较高的反射率。     

聚酯树脂基粉末涂料的制备及性能

粉末涂料在工业生产中日益得到广泛应用,但目前国内研制的性能优异的粉末涂料及相应的涂装技术相对较少。通过研究聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、助剂等原辅材料种类及配比对涂膜性能的影响规律,确定出以P9335聚酯树脂为基材,以异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)为固化剂,以金红石型R996钛白粉为颜料,辅加流平剂及其他助剂,按照一定配比混合制备成聚酯树脂基粉末涂料。涂膜试验结果表明:涂层外观光滑平整,与基材结合力强,抗冲击、抗划伤及耐候性能均较为优异。