仿生自修复环氧树脂涂层制备及性能

采用一步原位聚合法制备了脲醛树脂包覆E-51/711微胶囊,观察微胶囊形貌呈球形,为单核结构,表面致密,粒径大小分布为25～375μm。模仿生物组织损伤自愈合原理,将微胶囊引入环氧树脂涂层结构中,设计了潜伏型微胶囊自修复环氧涂层。对不同微胶囊质量分数(5%,10%,15%,20%)的环氧自修复涂层的力学性能进行测试分析,结果表明:随着微胶囊的添加量增大,涂层的冲击强度、附着力级别和巴尔霍兹硬度不断降低,而适量添加微胶囊可提高涂层的附着力。对微胶囊环氧树脂涂料块体试样进行拉伸断裂测试试验,并对涂层进行预置划痕修复试验,结果表明:少量添加微胶囊对涂层起到了一定增韧作用,含微胶囊自修复体系的涂层在受到损伤时能够释放修复剂,填充修复损伤部位。     

六亚甲基二异氰酸酯微胶囊的制备及其在自修复涂料中的应用

目的 制备一种基于小尺寸六亚甲基二异氰酸酯(HDI)微胶囊的自修复防腐涂料,能够提高涂层的防腐性能并实现涂层划痕缺陷的在线修复。方法 通过调整界面聚合法合成HDI微胶囊过程中的乳化剂添加量、搅拌速率和体系pH值,降低微胶囊的平均粒径,并利用囊芯染色试验、红外光谱(FTIR)、热重试验(TG)对微胶囊的结构和热稳定性进行表征。以物理共混的方式将微胶囊掺入到环氧树脂基质中制备自修复防腐涂料,使用万能拉伸机、拉拔测试仪、电化学阻抗谱(EIS)研究微胶囊对涂层基础力学性能和耐腐蚀性能的影响。结合丝束电极(WBE)测试与划痕涂层浸泡腐蚀试验分析复合涂层的内在自修复机理。结果 确定了微胶囊制备过程的最佳乳化剂添加量为3%、搅拌速率为600 r/min、体系pH值为3.5,此时的微胶囊呈规则的球状结构,表面致密且具有一定的粗糙度,平均粒径尺寸降低为59μm,成型率达82%。FTIR和囊芯染色试验证明微胶囊由脲醛树脂囊壁和HDI囊芯组成,TG分析显示微胶囊初始分解温度为260℃。随着微胶囊含量的提高,自修复涂层的拉伸断裂强度和附着力有所下降。EIS测试结果表明,含0%、1%、5%和10%微胶囊的自修复...     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊的研制

为实现环氧防腐涂料单包装,以甲基丙烯酸甲酯为壁材原料,双酚F环氧树脂为芯材原料,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊.研究了表面活性剂配比、壁材和芯材质量比及反应温度对微胶囊的形貌、粒径大小及囊芯含量等的影响.实验结果表明:随着十二烷基苯环酸钠用量的增加,微胶囊粒径变小,芯材含量增加;壁材与芯材的比例增加,乳液分散容易,形成的微胶囊粒径变小;70℃时反应缓慢,85℃时微胶囊聚集成团.     

改性酚醛环氧树脂F-51自修复微胶囊的制备

目的研制一种耐温性好、适用于防腐涂料的自修复微胶囊。方法通过活性稀释剂TMPEG改性具有较好耐温性的酚醛环氧树脂F-51,以原位聚合法,采用非离子表面活性剂复合乳化的方法制备脲醛树脂自修复微胶囊。运用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察微胶囊的分布状况及轮廓形貌,激光粒度分析仪测定微胶囊的粒径值,引入Gauss拟合研究粒径分布。主要讨论乳化剂的选择、用量、原料比、搅拌转速等条件对微胶囊性能的影响,研究最佳合成工艺;利用OM和SEM观察单个微胶囊的形态,结合光衍射原理判断微胶囊芯壁构成;红外光谱仪(FT-IR)探讨其官能团组成,差示扫描量热仪(DSC)测定微胶囊芯材的反应活性,测试室温条件下微胶囊的贮存效果,并由同步热分析仪(TA)测量微胶囊的热失重情况。结果采用OP-10/JFC复合乳化剂,研制出聚脲甲醛包覆酚醛环氧树脂F-51自修复微胶囊,当用量为芯材质量分数的8.0%,原料比为0.8:1,搅拌速率为1600 r/min时,产率最高达82%,粒径分布相对集中,粒径平均值为107μm。OM中光衍射现象明显,在FT-IR特征曲线出现相应特征吸收峰,微胶囊研磨后可固化反应,室温下贮存100 d,失重率不到3.0%,且在250℃范围内可以保持完整囊-芯结构。结论成功制备了包覆修复剂的微胶囊,微胶囊具备反应活性,贮存稳定性及热稳定性良好,研究成果可为自修复防腐涂料的发展提供参考。     

纳米Al2O3改性三聚氰胺-脲醛自修复微胶囊的制备及应用

以纳米Al_2O_3改性三聚氰胺-脲醛树脂(MUF)为壁材,环氧树脂为芯材,采用原位聚合法合成了微胶囊,并采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、热重分析仪(TGA)等对其表面形貌、结构及热性能等进行了表征和测试;将改性后的微胶囊加入自修复环氧树脂涂层中,并对其热性能、力学性能、自修复性能及电化学性能进行测试。结果表明,当芯壁比为1.5:1、纳米Al_2O_3质量分数为4.5%时,纳米Al_2O_3在壁材中均匀分布,微胶囊的表面粗糙度和热稳定性均增加。当涂层中改性微胶囊质量分数为5%时,涂层的热稳定性提高,且涂层的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及粘结强度分别提高了111.9%、55.1%、10.6%和51.9%;制备的涂层具备较好的自修复性能;涂层的耐腐蚀性能随着微胶囊质量分数的增大而增强。     

含环氧树脂微胶囊自修复涂层的制备及其性能

目的制备含环氧树脂微胶囊的二元自修复涂层,并对其力学性能和自修复性能进行研究。方法将自制环氧树脂E-51/三聚氰胺-脲醛树脂微胶囊和潜伏型固化剂(2-甲基咪唑)按一定比例添加到环氧树脂基体中,制备二元自修复环氧树脂涂层。利用漆膜弹性试验机、漆膜冲击试验机和万能拉伸试验机对涂层的弯曲性能、耐冲击性能和拉伸性能进行测试。利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)对涂层的自修复性能进行考察。采用EIS对涂层的电化学性能进行测试。结果成功制备了含环氧树脂微胶囊二元自修复涂层,当涂层中微胶囊的质量分数为3%时,涂层的冲击强度和拉伸强度分别提高了10.6%和14.6%。当涂层中2-甲基咪唑和微胶囊质量分数分别为6%和5%时,涂层的自修复性能较佳。当微胶囊质量分数为9%时,涂层的电化学阻抗值可达1.2×105?。结论微胶囊的加入可有效提高涂层的冲击强度和拉伸强度。随着涂层中潜伏型固化剂含量的增大,涂层的自修复性能增强。当潜伏型固化剂含量达到一定值时,涂层的自修复性能随着微胶囊含量的增大而增强。随着微胶囊含量的增加,涂层的电化学阻抗值增大。     

一种高分散性富锌漆的制备及性能研究

目的 提高锌粉在富锌漆中的分散性。 方法 利用硅烷偶联剂 KH550 与过量环氧树脂 E-44 反应制备长链分散剂,之后与锌粉砂磨接枝,制得高分散性锌浆液;以有机膨润土与气相二氧化硅作为防沉剂,在二甲苯+正丁醇混合溶剂中高速分散后,加入改性锌浆和其它助剂,高速搅拌制得富锌漆 A 组份;B组份为聚酰胺 650 固化剂。 将 A,B 组份混合,制备涂层,测试涂层的性能。 结果 加入分散剂后,漆膜附着力由不加分散剂时的 2 级升高到 1 级,柔韧性由 3 mm 减小为 2 mm,抗冲击性能由 30 kg·cm 提高到 50kg·cm,电化学阻抗性能提升 1 倍以上。 结论 由高分散性涂料制备的富锌涂层具有良好的综合性能。     

压载水舱高固体份环氧涂料的研究

目的提高压载水舱环氧涂料的耐阴极剥离性能。方法以双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、C9石油树脂和双酚F型环氧树脂为涂料的主要成膜树脂,采用四因素四水平的正交试验,对四种树脂的用量进行优化。固化剂采用聚酰胺固化剂和改性酚醛胺固化剂进行混合,以获得良好的物理化学性能。对涂料的颜基比及助剂进行了分析研究,以确定涂料各组分的用量。结果通过四因素四水平的正交试验,确定了涂料四种树脂的用量。当聚酰胺固化剂和改性酚醛胺固化剂的混合比例为2:1时,涂料具有较佳的抗阴极剥离性能。通过对颜填料不同颜基比(0.75:1~1.5:1)的研究,当涂料的颜基比为1:1时,涂料的耐阴极剥离性能最好。结论通过对涂料的成膜树脂、固化剂及颜基比的研究,制备的压载水舱环氧涂料具有优异的耐阴极剥离性能及良好的耐海水性、耐盐雾性及抗腐蚀蔓延性等性能,能够满足船舶压载舱的防腐需求。     

耐油缩孔阴极电泳涂料的研制

目的 研制耐油缩孔电泳涂料。 方法 制备一种可低温解封的封闭异氰酸酯,将其与常规交联剂复配构架阶梯固化体系,研究不同复配比例对漆膜外观、刀片刃部漆膜厚度、耐油缩孔性能、耐盐雾性能等的影响。 结果 低温交联剂添加量为阳离子树脂总质量的 1 . 0% ~ 1 . 5% 时,阴极电泳漆膜外观良好,耐油缩孔及耐盐雾性能优良。 添加量为 1 . 5% 时,漆膜无油缩孔出现,耐盐雾可达 1032 h 以上,耐锐边腐蚀可达 1 级。 结论 适当添加低温交联剂可显著提高电泳漆膜的耐油缩孔性能。     

无溶剂有机硅改性环氧涂料的制备及其性能研究

目的 改善无溶剂环氧涂料疏水性能及耐候性能,增强其在海洋环境下的应用前景。方法 利用氨基硅油改性环氧树脂,再将其配制成无溶剂环氧清漆。采用红外光谱表征改性结果,通过铅笔硬度测试、画圈附着力测试、柔韧性测试、耐冲击性测试、接触角测试、热失重测试及交流阻抗测试,分别评价涂层的硬度、附着力、柔韧性、耐冲击性、表面能、耐热性和防腐性能,并通过扫描电镜对涂层断面形貌进行分析。结果 环氧树脂与氨基硅油质量比为8∶2时,所得涂料与未改性无溶剂环氧涂料对比,其水接触角由78?提升至108?,柔韧性由1 mm提升至0.5 mm,耐冲击高度由40 cm提升至50 cm,低频阻抗由108 ??cm2提升至109 ??cm2,热失重为50%时的分解温度由387 ℃提升至428 ℃,涂层出现一定分层现象,其硬度由2H降低至H,涂层的综合性能较为优异。但当氨基硅油过量加入（环氧树脂与氨基硅油质量比为7∶3）时,涂层综合性能出现明显下降。结论 适量氨基硅油的加入不仅可以提升无溶剂环氧涂料抗冲击能力、疏水及耐热性能,而且还能使涂层表面更致密,从而增强其对腐蚀介质的阻隔效果。     

Preparation of epoxy microcapsule based self-healing coatings and their behavior

In this paper, epoxy microcapsules were prepared by interfacial polymerization of epoxy resin droplets with ethylenediamine (EDA), and the capsules were characterized by scanning electron microscope (SEM). Then, the coatings containing epoxy microcapsules were applied on carbon steels, and their behavior and self-healing effect were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique and SEM observation. The experimental results demonstrate that the artificial scratches were successfully healed in about 4-h after made. Furthermore, coating prepared from 20 wt.% epoxy microcapsules shows the best performance among all the prepared coatings.     

环氧树脂／蒙脱土涂层耐磨性研究及应用

为得到耐冲蚀磨损性能良好的环氧树脂涂层,利用正交试验研究了环氧树脂基料、固化剂低分子聚酰胺、有机蒙脱土和KH-550的用量对环氧树脂涂层耐冲蚀磨损性能的影响,并在涂层中填充适量陶瓷粉末,优化了固化工艺,试验表明:有机蒙脱土和陶瓷粉末能有效提高涂层的耐冲蚀磨损性能,在最佳配方下,涂层的耐冲蚀磨损性能是Q235钢的7.76倍.并用该涂层修复了磨损砂浆泵,效果明显.     

偶联剂KH-550在改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中的应用

为了获得改性环氧树脂粘接SiC颗粒钢基表面复合涂层的优异性能,试验采用偶联剂KH-550来改善材料的复合界面.结果表明:一定量的偶联剂KH-550可显著地提高改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层的粘接强度(包括剪切强度、拉伸强度及弯曲强度)及耐磨性,并确定出了改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中KH-550的最佳加入量为3.3%及较好的使用方法为迁移法.     

Microcapsules as an electronic ink to fabricate color electrophoretic displays

An encapsulated color electronic ink prepared by an in situ polymerization utilizing urea/melamine and formaldehyde resin as a wall material is presented. We have investigated the microencapsulation of magenta, yellow, and cyan polymer ball suspensions with white pigment for multi-color electrophoretic display implementation. The charged color pigments have been prepared to have a superior affinity for dielectric fluid by the physical coating of magenta, yellow, and cyan particles with functionalized polymers. TiO₂ nanoparticles were modified with poly(methyl methacrylate) copolymer for a microencapsulated electrophoretic display system, in order to reduce the density mismatch between nanoparticles and dielectric medium. The modified pigments were characterized by FTIR spectrometry, scanning electron microscope, and thermogravimetry analysis, respectively.     

Corrosion resistant performances of Al‐rich epoxy resin based paint on arc‐sprayed Al coating

Electrical conductive Al‐rich epoxy resin based paint with an acceptable surface was for the first time prepared on an arc‐sprayed aluminium coating surface successfully. Adhesion test and salt solution immersion test (SSIT) with complementary measurements including electron probe microanalysis (EPMA) and Raman spectroscopy were employed. Adhesion properties of the epoxy resin pigmented with Al particles did not degrade. Besides, because of the close Al particle–resin integration and the tight adhesion in the paint–coating interface, the strong adherence of corrosion products on Al particles, as well as probable passivation of Al particles, the paint showed no worse corrosion resistance properties than the epoxy resin and corroded at a similar rate to the epoxy resin, uniformly, slowly and slightly, protecting the coating base as a barrier type film.     

改性环氧树脂的耐腐蚀实验研究

研究了环氧树脂的耐腐蚀性能,实验用硼酚醛和呋喃树脂改性环氧,测定了其耐腐蚀性。结果表明,经过硼本分酚醛、呋喃树脂改性后,环氧有更好的腐蚀性。     

硅烷增强镁合金防腐有机涂层的研究

为了提高镁合金的耐腐蚀性能,结合硅烷处理和胶粘涂层技术在AZ31镁合金表面制备了环氧防腐涂层。通过扫描电镜对涂层表面形貌进行观察,采用划格法、浸泡法及盐雾试验等分析镁合金表面硅烷处理对有机涂层的附着力及耐蚀性的影响。研究结果表明：采用KH-550型硅烷进行处理后,镁合金基体与有机涂层之间形成化学键,涂层与基体结合牢固,附着力为1级,耐饱和盐水23d不起泡。硅烷处理明显提高了有机涂层对基体的附着力和耐蚀性,因此,硅烷＋胶粘涂层的方法可用于镁舍金的表面防腐。