基于自分层效应可高温固化的含氟丙烯酸酯低表面能涂料的制备与性能

为获得能一次涂装形成多涂层的可高温固化自分层低表面能涂料,采用乳液聚合制备出粒径较小、分布均匀的羟基丙烯酸酯乳液和含氟羟基丙烯酸酯乳液,将其复配成可自分层的复合乳液。采用接触角测试法、X射线光电子能谱和扫描电镜-能谱分析仪详细研究了复合乳液自分层形成的梯度结构及分层机理;考察了乳液配比、静置时间和温度对膜自分层及疏水性能等的影响。研究结果表明,当含氟羟基丙烯酸酯共聚物乳液占60%,室温静置分层时间为3h,起始温度为80℃时,在140℃高温固化后得到的涂膜既有与纯含氟羟基丙烯酸酯乳液涂膜相当的疏水性,又兼具纯羟基丙烯酸酯乳液的优异附着力。     

丙烯酸/环氧树脂自分层的研究

本文采用溶解匹配法测定聚合物的溶解度参数;通过FTIR-ATR、SEM、EMAX能谱等手段表征了合成有机硅丙烯酸树脂与环氧树脂的自分层情况;同时还研究了自分层清漆在环氧底漆上的附着力。结果表明树脂间溶解度参数差为1.7以上时,涂层可形成自分层,且自分层清漆涂层附着力达2 MPa以上。     

含氟聚合物自分层功能梯度涂层材料研究进展

在简述自分层涂料发展历程的基础上,介绍了其分层机理和理论预测方法,并总结了其配方设计、涂膜分层影响因素以及表征手段.以含氟聚合物为例,阐述了其在自分层涂料中的应用,并提出了自分层功能梯度涂层材料的发展方向.     

分子结构对含氟丙烯酸酯嵌段聚合物/环氧树脂自分层涂料的影响

利用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)合成了一系列不同共聚组成及相对分子质量的聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸十二氟庚酯(PBMA-b-PDFHMA)嵌段共聚物,并将其与环氧树脂E-20共用制备了混合涂料.基于各个组分及基材的表面能对混合涂料的分层行为进行了理论预测.通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜证实了部分涂料在固化阶段发生了明显的分层行为.当相对分子质量较小时,含氟链段的含量对分层行为影响不大;当相对分子质量较大,含氟链段含量高时,自分层行为才容易发生.当合氟嵌段聚合物相对分子质量为1×104,含氟链段占嵌段共聚物质量的20％时,自分层涂料漆膜分层情况最好且水接触角达到108°.当含氟嵌段聚合物相对分子质量为3×104,含氟链段含量为20％时,其综合性能最优.     

含氟聚丙烯酸酯自分层乳胶涂料的制备与性能

为制备通过一次涂布而形成多层的自分层涂料,实现对基材的有效保护,通过种子乳液聚合制备了含氟与纯丙烯酸酯两种乳液,并将其复配成可自分层的乳胶涂料。分别用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、光学显微镜和动态力学谱仪(DMA)对涂膜进行了表征。结果表明,随共聚单体中甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)的含量增大,涂膜不透明性增大,光学显微镜表明涂膜出现分层现象;FT-IR分析表明,涂膜的上下表面—CF3的含量不同,上表面有更多的含氟单体;DMA分析表明,力学内耗峰随含氟乳液用量比例增多而变宽,也说明涂膜已产生相分离,得到了自分层涂料。     

成膜基材对含氟丙烯酸酯/聚氨酯复合乳液自组织梯度化结构的影响EI北大核心CSCD

采用细乳液法制备含氟丙烯酸酯/聚氨酯复合乳液FPAPU,研究4种不同表面性能的成膜基材(铝板、不锈钢板、PTFE板、玻璃板)对FPAPU乳胶膜中含氟组分自组织梯度化分布结构的影响。结果表明:在铝板和不锈钢板上成膜其梯度化结构不明显;而在PTFE和玻璃板基材上成膜后,存在一定梯度化结构。特别是在玻璃板上成膜,含氟组分含量从膜-基材(F-S)面向膜-空气(F-A)面梯度化增加,膜两面差异性明显,其表面自由能差异达到11.71 mN/m,从F-S面到F-A面形成明显分层结构,F-A面粗糙度较大,水和油(二碘甲烷)在其上的接触角可达到121.6°及90.6°,具备优异的疏水疏油性。     

夜光涂层拒水织物的制备及其性能

采用30g/L的含氟和有机硅拒水剂分别对织物先进行拒水整理,再对拒水整理的织物进行夜光涂层,讨论两种不同拒水剂整理对夜光涂层织物的牢度性能、发光性能、耐水洗性能、防水透湿透气性能以及表面形态的影响。结果显示,未经拒水整理的夜光涂层织物的牢度、发光性能和透湿性比经拒水整理的要好,但是耐水洗、透气性和拒水性能要差;有机硅拒水剂整理的夜光涂层织物的牢度、发光性能、耐水洗性和透湿性均比含氟拒水剂整理的要好,但是透气性和拒水性均不如含氟拒水剂整理的夜光涂层织物。     

改性聚酯涂层的制备及在食品包装材料中的应用

目的 制备改性聚酯涂层,解决纯聚酯涂层与基材润湿性较差,导致涂层出现附着力差、缩孔等问题,获得综合性能优异的镀锡板食品包装用新型涂层材料。方法 以二元酸、二元醇为原料,通过缩合聚合方法合成聚酯树脂,用双酚F型环氧树脂化学改性聚酯树脂,制备环氧改性聚酯树脂,并用氨基硅烷作为固化剂构筑硅烷化环氧改性聚酯涂层。通过GPC、FTIR、TGA、OM、WCA、附着力等分析、考察硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层与常规氨基树脂固化环氧改性聚酯涂层的性能差异。结果 通过性能对比发现,树脂与硅烷固化剂质量比为3∶1时,mEster 1.0和mEster 1.1涂层样品综合性能最佳,涂层在镀锡板基材表面润湿性好,缩孔等缺陷少,耐水煮性好,铅笔硬度为2H,丙酮擦拭50次后表面仍完好,分解温度在250℃以上。结论 硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层中低表面自由能的Si-O-Si键对其性能提升有关键作用,该涂层可应用于镀锡板等金属基材食品包装保护材料。     

自乳化型非离子水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上通过两步扩链法接入环氧基团,将亲水性多乙烯多胺改性成为亲水亲油的两亲性化合物,即自乳化非离子水性环氧树脂固化剂,兼具乳化和固化功能.激光粒度分析仪测试乳化环氧树脂平均粒径在1μm左右,对该水性环氧涂料涂膜后的性能测试表明:表干时间1.5h左右,涂膜6d后硬度达到稳定值,硬度为4H,涂膜附着力达到1级,涂膜的透明性及耐腐蚀性都较好.     

核-壳含氟硅织物整理剂的可控制备及其表征

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)引发含氟丙烯酸酯单体在纳米SiO2表面上的聚合反应,合成核-壳型含氟硅聚合物乳液,并用于棉织物的拒水拒油整理。聚合反应动力学表明酯单体在SiO2表面的聚合是一个活性可控的过程,所得聚合物分子量大小可控、分子量分布较窄。利用FT-IR、1 H NMR、19F NMR、XPS以及TEM等对聚合物乳液的结构和形态进行表征分析,证明其核-壳结构及氟的存在。所合成的纳米级聚合物乳液通过与织物表面形成微纳二元阶层结构,提高其拒水拒油性。     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

有机硅改性环氧树脂的合成及其性能

采用数种有机硅氧烷合成了有机硅树脂,用有机硅树脂对环氧树脂进行化学改性,制得了有机硅改性环氧树脂。对改性后的树脂的结构和涂层的力学性能进行了分析,分析结果表明:改性后的有机硅改性环氧树脂综合了有机硅树脂和环氧树脂的优异性能,用其制得的涂层非常致密,具有良好的附着力、较高的硬度和优良的柔韧性。     

无溶剂环氧涂料的制备及涂层性能研究

为提高环氧涂料在受力和形变等动态环境下的性能,通过对环氧树脂和固化剂等基础材料的筛选、涂膜柔韧性能的改善和防腐蚀底漆配方的设计,研制一款无溶剂环氧树脂工业防腐蚀涂料。选取黏度较低的J51型环氧树脂以及与其成膜性好且漆膜力学性能优异的WH-31型环氧固化剂作为主要成膜物质,通过环氧活性稀释剂(SM80)进行增韧,当SM80与环氧树脂比例为1:7时,涂层柔韧性可达1mm且与碳钢板拉拔附着力可达12MPa。在此基础上进行无溶剂环氧铁红底漆研制,得到施工方便、力学性能优异、耐水性良好、耐碱性良好,耐盐雾可达1000h的工业防腐蚀底漆。     

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。     

Poly(carbazole-co-acrylamide) electrocoated carbon fibers and their adhesion behavior to an epoxy resin matrix

The surface properties of original high strength and preoxidized high modulus carbon fibers were altered by electrocopolymerizing acryl amide and carbazole and therefore depositing a copolymer coating onto the fibers. Scanning electron microscopy and zeta-potential measurements confirmed the presence of a rough but dense and continuous electrocoating with a basic surface character. Therefore, good adhesion behavior between the electrocoated carbon fibers and an epoxy resin matrix should be expected. The interfacial adhesion was measured using the single fiber pull-out and single fiber indentation test. It was shown that only intermediate adhesion was present between the carbon fibers and the electrocoating, but superior adhesion between the coating and epoxy resin exists. The single fiber model composites always failed at the fiber/electrocoating interface. However, as shown by using the indentation test, the interfacial adhesion between fibers and electrocoating can be significantly improved if preoxidized fibers are used as substrate for electropolymerization. A very high tensile strength for the electrocoating can be expected as derived from the single fiber pull-out tests.     

热镀锌钢板表面硅烷预处理对粉末涂层附着力及耐蚀性的影响

为了取代对环境有污染的磷化和铬酸盐钝化工艺,用硅烷对热镀锌钢板预处理后,再涂敷环氧树脂粉末层(Zn/Si/Ep).通过划格法研究了涂层与基体的结合力,以盐雾腐蚀试验、极化曲线、交流阻抗技术研究了涂层的耐腐蚀性能.结果表明:Zn/Si/Ep具有良好的附着力,且高于磷化环氧树脂粉末层(Zn/P/Ep),耐盐雾腐蚀达到500...     

功能化纳米TiO2/环氧树脂超疏水防腐复合涂层的制备与性能

超疏水材料在金属防腐领域具备巨大的潜在应用前景。为得到疏水性能及防腐性能俱优的纳米TiO₂/环氧树脂复合涂层材料,首先以三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米TiO₂表面功能化;以全氟辛基甲基丙烯酸酯对固化剂二乙烯三氨(DETA)进行氟化;最后通过一步共混法和两步喷涂法分别制备出两种复合涂层。利用FTIR、XPS、1HNMR分析氟化固化剂(F-DETA)和氟化纳米TiO₂(f-TiO₂)的物相组成和组织结构。接触角测试仪和静置实验表明,当三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1∶15时f-TiO₂的性能最佳,所制备的复合涂层接触角达到164.9°。SEM表征结果显示通过两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层具备更均匀的粗糙表面、涂层内部孔隙率较低且环氧树脂层与f-TiO₂层具备梯度结构。摩擦实验证明两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层的超疏水性具备较好的机械稳定性。Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究表明,通过两步法制备的f-TiO₂/环氧树脂复合涂层具有优异的防腐性能,其腐蚀抑制效率高达99.99%。      

镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究

为了有效提高镁合金表面涂层的防护能力,研制了特定的配方体系对AZ31D镁合金基体进行磷化处理,并进行涂装和性能检测试验.结果表明,该配方体系能制备出表观均匀、细致的磷化膜,金相显示其晶粒均匀.该磷化膜与有机涂层的结合力牢固,用划格法测定膜与环氧涂层甚至与丙烯酸涂层的附着力均能达到1级,而没有磷化膜的金属基体与丙烯酸涂层的附着力仅能达到2级.通过48 h中性盐雾试验表明,有磷化膜的涂层比没有磷化膜的涂层的耐腐蚀性能有所提高.     

低温等离子体表面处理对超高分子量聚乙烯纤维-环氧树脂粘接性能的影响及机理

超高分子量聚乙烯纤维与环氧树脂的粘接性能很差,给高性能轻型复合材料的研制带来困难。本文采用低温等离子体对纤维表面进行处理。结果表明,处理后的纤维表面能提高,使环氧树脂能良好地浸润纤维,纤维与环氧树脂间粘接强度可提高5-8倍。粘接性能改善的原因是:由表面引入的多种含氧基团所形成的化学键力,由表面刻蚀坑产生的机械嵌合力。     

改性F-51/E-51环氧树脂水乳液研究

多官能度环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,再与乙酸成盐得到一种水性环氧树脂,该树脂保留了较多的环氧基团,与胺类固化剂配合,可作为涂料或复合材料基体。此外,该改性树脂对其它环氧树脂有良好的乳化能力,用适量E-51环氧树脂与之混合,通过相转变法制备的水乳液稳定性好,固化膜综合性能良好,吸水率与溶剂型环氧体系相当。