水性自固化无机富锌涂料的研究进展及其应用

总结了水性无机富锌涂料的种类、机理以及现状和发展趋势。介绍了水性无机富锌涂料的施工及配套涂层体系的特点和耐腐蚀性能。     

无机富锌涂层的发展及应用

专家李金桂全面阐述了无机富锌涂层的诞生、发展、各种无机富锌底漆的组成和分类以及它的特性和应用，指出无机富锌涂层具有杰出的耐环境侵蚀性能、耐化学性、耐溶剂性、耐辐射性、耐热性，在恶劣腐蚀环境下它是钢结构件的最佳底涂层。     

快干型水性环氧富锌底漆的研制

富锌底漆作为长效型钢结构重防腐涂料涂装配套体系的底漆与其他品种底漆相比,具有防腐性能强、耐热性优良、附着力好等优点。其按成膜物质不同可分为无机、有机、有机／无机掺合3类。有机富锌涂料常用环氧、氯化橡胶、乙烯基树脂和聚氨酯树脂为成膜基料,最为常用的是环氧富锌涂料。其中,聚酰胺固化环氧富锌底漆最常用。该类涂料的特点是长效防腐、表干时间快,     

新型水性富锌涂料的研发及其施工

对无机富锌涂料与有机富锌涂料的性能进行了比较，并研发了一种新型的富锌涂料，及其配套的施工工艺。     

有机和无机富锌涂料的性能特征

介绍了有机和无机富锌涂料的组成、性能特征及在钢铁防腐领域的应用;提出水性无机富锌底漆将是未来富锌涂料的发展方向。     

富锌涂料的研究进展

介绍了富锌涂料的发展历程、分类和防腐蚀机理,对无机富锌涂料与有机富锌涂料的性能特点进行了比较,并对富锌涂料的研究进行了展望,为富锌涂料实现低污染、高效、多功能提出了建设性建议。     

EIS法研究3种配套涂层体系的腐蚀电化学行为

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了由水性无机富锌底漆、环氧中间漆和氯化橡胶面漆3种涂料配套而成的3种不同涂层体系在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,考察了氯化橡胶面漆、水性无机富锌底漆／氯化橡胶面漆、水性无机富锌底漆／环氧中间漆／氯化橡胶面漆这3种涂层体系的阻抗谱在浸泡过程中的演化并据此比较了3种涂层体系的防护性能。结果表明,两涂层体系的防护性能比单涂层的还要差,三复合涂层体系的防护性能最好。根据涂层腐蚀电化学阻抗谱特征推测,中间漆在三复合涂层体系中起到了使底漆和面漆结合更加紧密的桥梁作用。     

还原氧化石墨烯对水性无机富锌涂料防腐性能的影响

为提高水性无机富锌涂层的防腐性能，以高模数硅酸钾溶液和氟碳乳液为成膜物质，片状锌粉为主要功能填料，并添加适量还原氧化石墨烯分散液作为辅助填料，制备了硅酸盐水性无机富锌涂料。采用物理性能测试、电化学测试、盐雾试验等测试方法，探究了还原氧化石墨烯添加量对涂层防腐性能的影响。结果表明：加入适量还原氧化石墨烯，可以增强水性无机富锌涂料的防腐性能，当涂料中还原氧化石墨烯分散液添加量达到6%时，涂层的力学性能及耐腐蚀性最佳，经过腐蚀后的主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂和ZnO。     

海洋石油平台防腐涂料NORSOK M-501认证试验结果分析

按照NORSOK M-501试验标准要求,对自主开发的海洋石油平台大气区和水下区域的防腐涂层体系性能进行了测试,对测试结果和失效原因进行了分析讨论。结果表明:循环老化试验中,涂层湿附着力的降低是引起划线处腐蚀距离扩大和涂层大面积起泡的主要原因,温变、紫外光、干湿交替的试验条件加速了这一过程;富锌底漆没有起到阴极保护、阻止腐蚀蔓延的作用;阴极剥离试验中,金属/涂层界面处的阴极腐蚀产物是导致海水区涂层阴极剥离的主要原因。     

几种无机富锌涂层耐腐蚀性能的试验评价

分别采用人工海水浸泡试验、导电性测试、水汽渗透试验和中性盐雾试验等方法评价了4种无机富锌涂层的耐腐蚀性,结果表明:不同方法得到的结果基本一致,鳞片型无机富锌涂料和无机磷酸盐富锌涂料具有良好的耐腐蚀性,而水性无机硅酸锌涂料和水性无机富锌涂料耐蚀性相对较差.电镜观察表明:鳞片型无机富锌涂料和无机磷酸盐富锌涂料中的锌粉结构均匀、排列致密,起到了良好的屏蔽及导电作用;而水性无机涂料中的锌粉大小、分布都不均匀,导致其保护效果降低.     

碳纳米管对水性环氧富锌防腐涂料防腐性能的影响

将碳纳米管（ CNTs）以水性浆料的形式添加在环氧乳液中,制备 CNTs改性水性环氧富锌防腐涂料以解决传统富锌涂料高锌含量的问题。通过 SEM来观察涂层的形貌,附着力、耐冲击测试表征涂层的机械性能,开路电压、极化曲线和耐盐雾等方法探讨碳纳米管含量对环氧富锌防腐涂层防腐性能的影响。结果表明：涂层中添加 CNTs可以增强涂层的耐冲击性,且 CNTs对涂层附着力的影响不显著;涂层防腐性能随 CNTs含量的增加呈现先增强后减弱的趋势;在 60.0%锌含量体系中,添加 0.2%含量的 CNTs,与 60.0%锌含量空白组比较,涂层腐蚀电流密度降低 66.7%,与 70.0%锌含量空白组比较,其腐蚀电流密度也可降低 53.8%,且耐盐雾实验 2 000 h后,涂层仍未出现明显腐蚀现象,即在60.0%锌含量体系中添加 0.2%含量的 CNTs,不仅可以降低涂层 10.0%的锌含量,还可以增强涂层的防腐性能。     

石墨烯对水性环氧富锌涂料中锌粉的取代能力研究

针对水性重防腐涂层体系中水性环氧富锌底漆高锌粉含量所带来的生产成本高、不易贮存、环境污染大等问题，采用在涂料中添加少量石墨烯以取代部分锌粉的改进方法。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了锌粉含量以及石墨烯添加量对环氧富锌涂料性能的影响，结果表明：涂层的耐腐蚀性随着锌粉含量增加而提高，锌粉占锌粉与硫酸钡总质量的 80%时，腐蚀速率为 0. 002 03毫米 /年（ mm/y），当涂层中锌粉占锌粉与硫酸钡的总质量的 20%时，随着石墨烯添加量从占锌粉、硫酸钡与石墨烯总质量的 0增加至 0. 8%，腐蚀速率先上升后下降，当石墨烯含量达到 0. 6%时，腐蚀速率为 0. 0 038 mm/y，涂层的耐腐蚀性达到最大值。     

Multilayer architecture design to enhance load-bearing capacity and tribological behavior of CrAlN coatings in seawater

Steel materials employed in severe conditions including strong corrosion, high load and multi-factor coupling damages can easily cause incredible degradation until failure, and the protective CrN-based coatings should be one of promising candidates to relieve those damages for the steel equipment or components. In present paper, the monolayer CrAlN and multilayer Cr/CrAlN coatings were successfully deposited on steel substrates by multi-arc ion technology, and their microstructure, mechanical, tribological and corrosion performances were systematically investigated. The results show that the special multilayer Cr/CrAlN coating could possess much better load-bearing capacity and wear resistance than that of monolayer CrAlN coating, which was due to the facts that the multilayer architecture can effectively release the internal stress and inhibit the expansion of defects. Particularly, the multilayer interfaces could effectively prevent the aggressive medium in seawater infiltrating into the inside of coating, and thus the multilayer Cr/CrAlN coating could have higher corrosion resistance compared to monolayer CrAlN coating. As a result, this multilayer Cr/CrAlN coating could achieve excellent combined performances, indicating that it has greatly potential application as protective coating in seawater.     

水性聚氨酯的蓖麻油和环氧改性及其富锌涂层耐蚀性能研究

以蓖麻油和环氧树脂为改性剂,对水性聚氨酯进行了改性,乳液红外分析证实了改性剂的有效接枝.改性后的聚氨酯其耐水性得到明显提高,吸水率降至3%以下.通过扫描电镜(SEM)、腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)等方法对改性聚氨酯的富锌涂层进行了表征.结果表明,改性水性聚氨酯言锌涂料具有良好的耐蚀性;随着锌粉含量的增加,涂层耐蚀性提高.     

化学镀制备高耐蚀耐磨Ni-P-SiC复合镀层

研究了Ni-P-SiC复合镀层的制备工艺和性能以及SiC含量对镀层性能的影响。采用Taber试验机对Ni-P-SiC复合镀层的磨损性能进行了测试,并用VHX-100型三维视频显微镜对磨损形貌进行了观察,分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:SiC颗粒的加入能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。采用电化学实验等手段研究了Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性能。当复合镀层均匀一致,能起到一个良好的屏蔽作用时,耐蚀性十分优异;而镀层缺陷的存在将导致耐蚀性能降低。     

耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究

以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能。     

水性富锌涂层的发展

本文总结了水性富锌涂层的分类、发展。介绍了水性富锌涂层利用化学物质与金属基体之间产生物理化学作用力而粘附到金属基体上,以防腐性能优越、制造工艺简单,越来越受到广泛的关注。     

水性环氧富锌涂料在长兴岛原油储罐上的应用

水性环氧富锌防腐涂料取代传统溶剂型富锌涂料已经在国内原油储罐涂装工程上有着广泛应用,以大连长兴岛原油储罐项目为例,介绍了水性环氧富锌涂料的特点、性能及施工工艺,说明了水性环氧富锌涂料不但具有优异的防腐性能、VOC低,而且施工方便,具有较好的发展前景。     

YG系列油管防腐蚀涂料的性能研究

针对井下油管的腐蚀环境和防腐蚀涂覆的需要,研制了YG系列油管防腐蚀涂料,包括YG-01烘烤固化型油管涂料和YG-03常温固化型油管涂料等。性能研究结果表明:YG系列油管防腐蚀涂料具有优异的耐盐雾、耐酸和耐油田污水等耐腐蚀性能;以及在高温高压下耐H2S/CO2腐蚀和耐碱等性能,并具有较好的综合性能,可以满足不同腐蚀环境下井下油管内防腐的涂覆需要。其中YG-01满足国内现有进口油管/钻杆内防腐涂覆作业线的工艺要求。     

醇溶性无机富锌涂料的研究与应用

醇溶性无机富锌涂料是以硅酸烷基酯为基料,配以锌粉以及其他颜填料、溶剂、助剂等制成。主要介绍了醇溶性无机富锌底漆的防腐机理、配方研究和检测结果,试验证明聚乙烯醇缩丁醛的加入能显著改善漆膜的性能,采用磷铁粉代替部分锌粉后,涂料的防腐蚀性能会有所下降。同时介绍了醇溶性无机富锌涂料的应用领域及使用注意事项。