富锌环氧涂层的防腐蚀研究

通过对研究磷铁粉，硅烷偶联剂处理金属基体对富锌环氧涂层的影响，制备出在金属基体上具有良好附着力和防锈力的富锌环氧涂层，并研究了富锌环氧涂层的防蚀机理及硅烷偶联剂的作用机理。     

新型活化环氧富锌涂层的耐腐蚀性研究

富锌涂料在防腐蚀领域具有广泛应用，然而其长效防护性能却受到锌粉活性影响。本文以冷涂锌涂层、传统环氧富锌涂层作为对照，研究了新型具有电化学活性的环氧富锌涂层在盐雾加速腐蚀试验后的耐腐蚀性。宏观形貌分析表明：盐雾加速腐蚀 1 800 h后，活化环氧富锌涂层表面并未出现锈点；采用扫描电子显微镜、维体式显微镜观察试验后涂层的表面形貌和涂层结构，发现活化环氧富锌涂层微观表面更加平滑，锌粉并未出现大面积的氧化，涂层内部大小锌粉颗粒均匀排列；通过电化学方法研究涂层的耐蚀机理与防护性，发现活化富锌涂层具有更持久的低防护电位。以上研究结果表明，较冷涂锌及传统环氧富锌涂层而言，新型活化环氧富锌涂层具有优异的长期防护性能，是值得关注和研究的一种新型技术。     

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。     

石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究

针对传统环氧富锌涂料环保性差、质量大、成本高等问题,利用石墨烯优异的导电性与独特的二维片层结构可增强涂层防腐性能的特性,取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,以期制备低锌含量的石墨烯环氧锌基涂料。首先将石墨烯材料与环氧树脂预混合,掺杂天然高分子表面活性剂,制备一种高分散性石墨烯 /环氧树脂浆料;然后将其与计量的环氧树脂、锌粉、其他功能颜填料复配,通过高速分散与砂磨的制备方式相结合,得到石墨烯改性环氧锌基防腐涂料;最后通过力学性能、连接强度、交流阻抗、耐中性盐雾等方法探索涂层关键性能。研究结果表明：该石墨烯涂层防腐性能优异, 2 000 h盐雾划痕腐蚀扩展 0.9 mm,且力学性能与施工性能好,可广泛应用于船舶、海工设备、桥梁等大型钢结构装备领域。     

环氧富锌/氯化橡胶涂层体系腐蚀过程的电化学阻抗谱

采用环氧富锌作为底漆、氯化橡胶作为面漆，研究了涂层体系腐蚀过程中电化学阻抗谱(EIS)的变化。结果表明，腐蚀初期环氧富锌/氯化橡胶涂层体系中底漆的厚度比例与涂层的防护性能无关，而在腐蚀中后期，随底漆厚度比例适当增大，涂层自修复能力增强，离子等腐蚀介质在涂层中的传输速度得到显著延缓，涂层吸水率和孔隙率明显降低，涂层防护性能出现短时间升高。当环氧富锌底漆为涂层总厚度的2/3左右时，涂层体系的防护性能最好，而仅有底漆或面漆的体系则不具备良好的防护性能。     

气相二氧化硅对环氧富锌涂料性能的改性研究

气相二氧化硅表面活性高,分散性能良好,能显著改善材料的性能。通过电镜及能谱技术等表征可知,将其加入环氧富锌涂料能有效防止涂层中颗粒团聚,使涂层表面更均匀、平整,同时还能有效提高涂层的附着力,大大增强了环氧富锌涂料的防腐性能。     

石墨烯的氧化程度和含量对水性锌粉涂料防腐性能的影响

制备了 3种不同氧化程度的氧化石墨烯,利用氧化石墨烯对水性环氧富锌涂料进行改性。采用盐雾试验、电化学测试、耐冲击性及附着力测试等对改性涂层的性能进行研究,研究发现氧化程度较低的氧化石墨烯改性环氧富锌涂料性能最佳。然后探究了氧化石墨烯含量和锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能的影响。结果表明：氧化石墨烯（ GO）的添加可以有效延缓钢材的腐蚀,当 GO-1添加量为 0.36%（质量分数,下同）,锌粉含量为 44%时,制备所得的 GO-1/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳。当制得的氧化石墨烯的氧化程度较小,含氧基团较少且没有出现羧基时,涂料的耐腐蚀性能得到改进。     

锌粉对环氧树脂防腐涂层改性的研究

通过添加纳米锌粉研究环氧富锌防腐涂层的工艺性能,分析了腐蚀电化学行为、涂层附着力及耐腐蚀性能.结果表明纳米锌粉的加入对涂层防腐性能有显著影响,随着纳米锌粉含量的增加,环氧富锌涂层的电化学性能明显提升,电阻值增加2～3个数量级,当纳米锌粉的加入量为20％时,涂层的防腐性能最佳.     

氧化石墨烯/环氧富锌底漆的制备及性能研究

采用分散性能优异的氧化石墨烯(GO)代替环氧富锌底漆中的部分锌粉,制备了一种氧化石墨烯/环氧富锌底漆。采用X射线衍射分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、盐雾试验仪、耐冲击测试仪、附着力测试仪等对氧化石墨烯/环氧富锌底漆中氧化石墨烯分散效果以及氧化石墨烯/环氧富锌底漆涂层的性能进行了方法分析。结果表明,氧化石墨烯添加量为0.5%时,氧化石墨烯/环氧富锌底漆中氧化石墨烯的分散效果最好,且氧化石墨烯/环氧富锌底漆涂层具有最佳的防腐性能。     

聚苯胺在富锌底漆中的应用及对钢的保护性能研究

聚苯胺添加到环氧-富锌底漆中,其独特的导电性能被认为可以大大降低富锌底漆中锌粉的用量并提供有效的电化学保护,从而改善富锌底漆的施工性能和附着力,提高涂层性能。把纤维状的导电聚苯胺添加到环氧-富锌底漆中配制成复合涂层,通过测试不同涂层对Q235钢的保护效果,研究导电聚苯胺与锌粉的配合及其对锌粉的替代作用。     

盐雾对环氧涂层防腐蚀性能影响的电化学研究

制备了新型环氧富锌、环氧铁红、环氧云铁3种有机涂层材料。在此基础上，采用交流阻抗技术，对各种环氧涂层在盐雾前后进行了阻抗谱测定，并研究了涂层在盐雾环境中的失效机理。结果表明：3种涂层材料在盐雾实验后，阻抗圆直径均大幅减小，涂层耐腐蚀性能较盐雾前降低。盐雾实验后各涂层的耐腐蚀性能由强到弱依次是环氧云铁、环氧铁红、环氧富锌。通过对盐雾实验前后涂层阻抗谱的分析，比较了几种涂层材料的性能，提出了可能的腐蚀破坏机制。     

海洋工程用环氧富锌涂料的研究

制备了一种可满足海洋环境使用的环氧富锌涂料,考查了锌粉含量、树脂组成、填料组成对环氧富锌涂料防腐性能的影响。该涂料配套体系可满足NORSOK standard M-501对海洋工程涂层的性能要求。     

改性环氧富锌底粉在高耐盐雾锈蚀方面的研究

防腐型熔结环氧粉末涂料与富锌环氧粉末涂料应用多年,但在很多高耐盐雾锈蚀环境仍无法完全替代溶剂型涂层。为提升粉末涂料耐盐雾性能,本研究通过对环氧富锌粉末涂料进行改性,在降低涂层体积电阻率的基础上提升牺牲阳极效率,使涂层达到液体涂料耐盐雾等级性能。结果表明：添加 0. 2%导电材料单壁碳纳米管与 30%片状锌粉以及其他功能助剂,最终制备涂层的 1 500 h中性盐雾单边锈蚀可控制在 1 mm以内,涂层综合性能也可达到液体富锌涂层指标,在一些环境可替换液体富锌涂层。     

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。     

环氧/氟碳复合涂层对碳钢在盐水中的保护作用研究

用电化学交流阻抗技术(EIS)分析了环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆配套而成的3种不同涂层体系(单涂层、双涂层及三涂层体系)在3.5%NaCl水溶液中的失效过程。通过|Z|0.01 Hz、涂层孔隙率和吸水率的变化分析了底漆、中间漆和面漆对涂层整体防腐性能的影响。结果表明,环氧云铁中间漆的抗腐蚀介质渗透能力优于环氧富锌底漆和氟碳面漆,对复合涂层体系的防护性能起到了重要作用。浸泡初期,中间漆对涂层屏蔽性能影响很大;浸泡中后期,环氧富锌底漆发挥阴极保护和腐蚀产物的屏蔽作用,使得涂层的防护性能得到有效提高。氟碳/环氧云铁/环氧富锌复合的三涂层体系的吸水率和孔隙率总体最低,吸水率能在较长时间保持在较低水平,对水和离子渗透起到了很有效的屏蔽作用。     

集装箱用环氧富锌涂料防腐性能研究

通过对钢制集装箱用环氧富锌防腐涂料的防腐性能进行研究,制备出具有优异防腐功能且具有优异配套性能环氧富锌涂料。研究了涂膜的锌粉含量、当量比和环氧固化剂种类对环氧富锌防腐涂料耐盐雾性能的影响。结果表明当干涂膜中锌粉含量为82%,且当量比为0.8,使用环氧化合物改性聚酰胺固化剂时,环氧富锌防腐涂料的耐盐雾腐蚀可达1 000 h,配套性能通过IICL认证测试并且海边户外长期防腐性能测试达到5 a。     

聚苯胺 /氧化石墨烯水性环氧富锌涂料的制备及防腐性能研究

以苯胺和氧化石墨烯（ GO）为原料,采用原位聚合法,通过改变 GO氧化程度制备了不同的聚苯胺 /氧化石墨烯（ PAGO）复合材料,再利用 PAGO对水性环氧富锌涂料进行改性。通过傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、X光电子能谱仪（XPS）、扫描电镜（SEM）分析了 GO与 PAGO的结构和微观形貌;研究了涂层的耐盐雾性、电化学性能、耐冲击性、柔韧性、硬度,并探究了 PAGO及锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能影响。结果表明：以 2g石墨与 5g高锰酸钾制得 GO,再用 GO制备的 PAGO防腐性能最佳。添加 PAGO能有效延缓钢材的腐蚀,当 PAGO-3添加量为 0. 2%（质量分数,下同）锌粉含量 80%时,制得的 PAGO/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳;此外,当 PAGO-3掺量为 0. 2%,含量为 60%时, PAGO可取代原水性环氧富锌涂层 20%的锌粉,与含 80%锌粉,锌粉的原水性环氧富锌涂层的耐盐雾效果接近。     

水性水喷砂防锈剂的研制及应用研究

以油酸、二乙烯三胺和二甲苯合成咪唑啉中间体，采用亚磷酸二甲酯对其进行季铵化，得到防锈剂主体 IM-P；采用钼酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠（EDTA）复配得到水性水喷砂防锈剂 CTH-SH。通过水喷砂样板防锈性能评价、电化学测试、 SEM、EDS、涂层附着力以及涂层耐盐雾性等对 CTH-SH进行了防锈性能评价以及与环氧富锌底漆的配套使用性能研究。研究结果表明： 2% CTH-SH防锈剂对 Q235在 3. 5% NaCl溶液中的缓蚀率可达 99. 6%；添加 2% CTH-SH防锈剂的水喷砂样板室温下晾干后， 2周内无明显返锈点，对后续环氧富锌底漆的附着力、耐盐雾性等性能无明显影响。     

富锌涂层在模拟海水中的失效机制

在筛选试验涂层体系基础上,通过浸泡、盐雾、阴极剥离、腐蚀电位监测和微观形貌分析,对12种舰船常用的无机富锌和有机富锌配套体系的腐蚀失效行为和机理进行研究。结果表明:在NaCl模拟海水条件下,无机富锌耐阴极剥离性能差;基于无机富锌涂层与有机富锌涂层配套体系的阻抗谱,环氧富锌涂层将比无机富锌具有明显的防护效果。     

石墨烯/环氧复合导电涂层的防腐性能研究

以石墨烯粉体为填料,环氧E-44为基料研制了一种环氧复合防腐导电涂料,对比了不同石墨烯含量的复合涂料与纯环氧涂料、炭黑环氧涂料、环氧富锌涂料、玻璃鳞片涂料的导电和防腐等方面的性能。结果表明:石墨烯用量为0.5%时,涂层防腐性能优良,用量为1%时,涂层表面电阻率为106Ω,符合导静电要求。