水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比.结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能.     

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.     

鳞片状锌基环氧富锌底漆的研究

比较了鳞片状锌粉和普通球状锌粉的特点及应用原理；对比了以片状锌为主的环氧富锌底漆中片状锌与其他片状颜料及防蚀颜料联合应用的效果     

Q345钢复合涂层耐蚀性能及显微组织研究

在Q345钢试样上喷涂无机富锌底漆、环氧云铁中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆复合涂层,采用盐雾试验测试涂层的耐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌,并计算腐蚀速率,采用电子探针分析技术(EPMA)对腐蚀介质的渗透原理进行了研究。结果表明:盐雾试验后,涂覆复合涂层试样的腐蚀速率仅为基材的6%左右,且表面形貌整体质量较好,仅预制划痕处腐蚀程度加重,腐蚀产物呈絮状,微观结构疏松,但腐蚀后涂层与基体宏观附着良好;Cl-可以穿透底漆到达金属基体,对金属产生腐蚀,而中间漆和面漆能够有效地阻止腐蚀溶液的渗透。     

鳞片状在环氧富锌底漆的研究

比较了鳞片状锌粉和普通球状锌粉的特点及应用原理;对比了以片状锌为诉环氧富锌底漆中状锌与其他片状颜料及防蚀颜料联合应用的效果。     

Al-Zn-Si合金涂层的制备及其耐蚀性能

采用富铝合金涂料制备防腐蚀涂层,以往未见研究报道。采用55%Al-Zn-Si合金粉末热烧结制备涂层,并与质量比为4∶1的Zn-Al混合粉末和单一锌粉制备的涂层进行比较:通过电化学和中性盐雾试验研究了其耐蚀性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察了Al-Zn-Si合金涂层的腐蚀形貌,研究了腐蚀产物的相组成。结果表明,Al-Zn-Si合金涂层也具有阴极保护作用,且其腐蚀电流密度较单一锌粉和Zn-Al混合粉末制备的涂层要小,其耐盐雾腐蚀性能优于其他2种涂层。     

机械镀镀层与金属粉末相关性的研究

为研究机械镀镀层性能与原料粉之间的关系,采用325,800目球形颗粒状锌粉和325目球状锌-10%(质量分数)铝粉混合球磨成的片状锌.铝复合粉制成3种机械镀镀层,考察了金属原料粉及形成镀层的SEM形貌.结果表明:采用片状锌.铝复合粉制备的镀层致密,片状颗粒排列整齐;用325、800目锌粉制备的镀层均存在一定的空隙率,且随颗粒粒度的减小而减小.盐雾试验结果显示,随粒度的减小、10%铝的添加及片状化处理,镀层光亮度提高、密实度增加,耐蚀性提高.电化学阻抗研究表明,3种镀层表面光滑性和耐蚀性依次为采用片状锌-铝复合粉最好,800目球形颗粒状锌粉次之,325目球形颗粒状锌粉最差.     

静电喷涂聚酰亚胺涂层的防腐蚀性能

聚酰亚胺(PI)在防腐蚀方面前景良好,但目前国内报道不多。采用静电喷涂的方法在N80钢表面制备了一种聚酰亚胺防腐蚀涂层。通过盐雾试验、浸泡试验评价了涂层在不同腐蚀环境中的耐蚀性能;通过硬度测试和抗冲击试验评价了涂层的力学性能;采用红外光谱、电化学方法交流阻抗、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)等方法研究了涂层的失效过程。结果表明:涂层耐盐雾性能良好,3 080 h盐雾试验后仅表面发生微观物理破坏,在人工划痕处产生少量腐蚀产物;涂层在3.5%NaCl溶液和25%HCl溶液中耐蚀性能优异,电化学性能不随时间发生显著变化,但在涂层表面产生少量微观缺陷;涂层力学性能良好,但提高腐蚀介质温度会使得力学性能下降。     

轨道交通隧道内预埋槽道的耐腐蚀性能研究

为了深入了解预埋槽道不同防腐蚀涂层体系的耐腐蚀性能差异,收集了某批地铁项目的 4组槽道样品。借助2 400 h中性盐雾试验结果并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、金相显微镜、电化学阻抗谱(EIS)、耐砂浆性试验等对试验的预埋槽道的耐腐蚀性能进行了分析与表征。结果表明:4组防腐蚀样品都含有热镀/锌层,中性盐雾试验后1号样品(锌层+中间层+有机涂层)和2号样品(锌层+有机涂层)表面无明显变化,3号样品(锌层+有机涂层)锚杆连接处和端部出现严重鼓泡但无红锈,4号样品(单一热镀锌层)表面被红锈覆盖;SEM/EDS结果表明存在有机涂层的防腐蚀体系腐蚀过程主要由氧扩散效应控制,含锌铝的中间层防腐蚀效果明显,腐蚀产物主要是锌和铝的氧化物。2 400 h中性盐雾试验的电化学阻抗谱的测试结果表明:1号样品低频阻抗值降低到105Ω·cm2,有机涂层基本失效,2号样品低频阻抗值降低到106Ω·cm2,有机涂层仍有效,3号样品低频阻抗值降低到104Ω·cm2,有机涂层基本失效,4号样品防腐蚀性能效果有限;耐砂浆性试验结果表明:1,2,3号(存在有机涂层)样品表面无明显变化,4号(仅单一热镀锌层)样品表面有轻微腐蚀现象。预埋槽道防腐蚀体系的防腐蚀材料及制备工艺是决定耐腐蚀性能强弱的关键因素。     

用中性盐雾试验和附着力试验方法筛选桥梁钢结构底涂层

钢结构在桥梁工程中应用时,其防腐蚀涂装特别重要。结合工程实践经验,选用4种代表性底涂层制备试块;首先对试块的附着力等物理特性进行测试,然后针对标的试块进行中性盐雾加速测试,研究其防腐蚀性能。结果表明:底涂层的防腐蚀性能优劣排序如下:环氧富锌、冷喷锌、热喷铝、无机富锌,环氧富锌最好,无机富锌最差。研究成果对桥梁钢结构等相关行业钢结构防腐蚀设计施工具有指导意义。     

水性环氧富锌底漆的制备与性能研究

为开发新型水性富锌底漆,在开发具有优良水可稀释性能的水性固化剂基础上,研究了一种环境友好的双组分水性环氧富锌底漆.将锌粉等颜填料和各种助剂均匀分散于以乙醇为溶剂的水性环氧树脂固化剂中,制备出了稳定的固化剂组分;通过溶剂析出率测试和高速离心测试,对锌粉在水性环氧树脂固化剂中的稳定性进行了研究;通过对涂膜的防腐蚀性能的测试,研究了锌粉含量、粒径、形状对涂膜性能的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)分析和热重分析(TGA)对制得的水性环氧富锌底漆进行了表现形态分析和耐热性研究.结果 表明:选择粒径为3.80 μm左右的球形和椭球形混合锌粉,添加量为75％～80％时制得的水性环氧富锌底漆力学性能最好,具有最佳的防腐蚀效果.     

大跨径钢箱梁桥面锌系防腐蚀涂层研究

钢桥面防腐蚀涂层介于钢箱梁桥面板与桥面沥青铺装层2种完全不同的材料之间,既是钢桥面的防腐蚀涂层、防水涂层,又是二者的连接层.因此,对该防腐蚀涂层的腐蚀失效问题及其对钢桥面沥青混凝土铺装层弱化的影响规律进行研究具有实际意义.通过电化学腐蚀试验、涂层结合力试验、XRD分析等方法,研究了在环氧沥青和改性沥青混凝土2种钢桥面铺装层下的无机富锌、环氧富锌和电弧喷锌涂层的腐蚀性能以及涂层与钢桥面板间结合性能,考察了涂层腐蚀对桥面铺装层抗剪切性能的影响.结果表明:喷锌防腐蚀涂层与桥面板之间的结合力受制于钢板除锈预处理方式,喷砂处理的涂层结合力优于抛丸处理;铺装层的抗剪切能力受防腐蚀涂层腐蚀产物影响,锌系涂层的可溶性腐蚀产物破坏了钢桥面铺装体系界面的连续性,锌系涂层腐蚀使铺装层抗剪切强度下降1倍左右,喷锌涂层腐蚀对铺装层结合性能的影响大于富锌涂料涂层.     

石墨烯改性锌粉环氧底漆的贮存稳定性及涂层盐雾性能研究

为了探究石墨烯改性锌粉底漆经过长期贮存后的稳定性及防腐蚀性能变化,采用不同方法制备的石墨烯粉体配制了石墨烯改性锌粉环氧涂料,对经长期贮存后的石墨烯分离物分别进行拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜等测试分析,利用中性盐雾试验(NSS)测试了石墨烯改性锌粉底漆的耐蚀性.结果 表明:在合理的锌粉底漆配方下,采用爆燃法制备的石墨烯粉体与市售涂料用氧化还原法制备的相比,前者制备的石墨烯改性锌粉底漆的耐盐雾性能更为优异,稳定性更好.     

PEDOT∶PSS改性锌粉对冷涂锌涂层防护性能的影响

采用聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)对锌粉进行表面改性,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的浸泡试验和扫描电子显微镜分析结果显示改性后锌粉腐蚀减弱,扫描振动电极技术测试(SVET)结果显示腐蚀电流密度下降一个数量级,锌粉的耐蚀性得到提高。通过盐雾试验和电化学阻抗谱测试表征了锌粉改性对涂层防护性能的影响,发现改性后涂层表层锌粉消耗降低,腐蚀产物减少,且涂层的阴极保护作用时间延长20%。PEDOT：PSS提高了涂层表层中锌粉的耐蚀性和强化了涂层内部阴极保护作用。     

石墨烯富锌涂料的制备及其防腐蚀性能

将石墨烯加入到富锌涂料中能增强锌粉对基体铁板的"阴极保护"效应,但目前关于氧化石墨烯还原程度对涂料性能的影响研究不多。以通用的hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过控制还原时间,得到不同还原程度的还原-氧化石墨烯(r GO)。以拉曼光谱、X射线衍射等表征手段测定r GO的还原程度。结果显示:还原12 h之后还原程度基本不变。将几组不同还原程度的r GO用于改性环氧富锌涂料得到r GO改性富锌涂料并制备涂层,通过盐雾试验、铁离子浓度测定、Tafel极化曲线测试等研究了r GO还原程度对防腐蚀涂料涂层防腐蚀性能的影响,并与未加石墨烯的环氧富锌涂料对比。结果表明:加入少量还原程度较低的r GO能提高含锌量86%传统富锌涂料涂层的防腐蚀性能;还原6 h即还原程度为58%的r GO改性富锌涂料涂层的防腐蚀性能最佳。     

钢桥面防腐蚀方案的比较与选择

以防腐蚀涂层的关键性能--结合强度为评价指标,结合工艺试验和施工经验,对近年来国内桥面防腐蚀中采用最多的电弧喷锌防腐蚀涂层、无机富锌防腐蚀涂层和环氧富锌防腐蚀涂层3种方案进行比较了研究,结果表明,环氧富锌涂层为目前钢桥面防腐蚀采用的最佳涂层.     

城市污水处理厂钢制设备的腐蚀与防护

为寻找城市污水处理厂中钢结构设备有效的防腐蚀方案,通过对其腐蚀介质和腐蚀环境的分析,筛选出了合适的防腐蚀涂装体系,对所选择的防护涂层的性能进行了试验验证并在工程实际中应用.结果显示,对完全浸泡的设备,采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 改性环氧面漆的涂层体系有很好的防护效果;对干湿交替的设备采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆的防护体系具有良好的防护性能,预计其防护寿命可达到8 a以上.     

有机-无机杂化水性无机锌车间底漆的开发

为解决国内市场上水性车间底漆涂料产品质量参差不齐和涂层性能不稳定的问题。采用有机硅氧烷和有机乳液对硅酸钾水溶液进行改性,制备一种稳定的有机-无机复合树脂,并与锌粉按照一定比例配制了水性无机锌车间底漆。系统研究了硅酸钾模数、硅烷偶联剂、有机乳液、锌粉粒径和颜基比对水性无机锌车间底漆性能的影响规律,对涂层组分进行了优化,采用SEM对涂层的形貌和防护性能进行表征。结果表明:硅酸钾水溶液模数在5.5,硅氧烷DP-560添加量为2%,硅丙乳液添加量为5%,锌粉粒径选择800目,锌粉与树脂比例为3∶1制备的涂层综合性能最优异。     

化学键合型锌粉的制备及其防腐蚀性能

为了提高锌粉的使用性能,分别以磷酸、三乙醇胺为原料对球状锌粉进行改性制备2种化学键合型锌粉,通过正交实验探索最佳反应条件,采用盐水浸泡实验、交流阻抗技术评价锌粉的耐腐蚀性能。结果表明:锌粉经磷酸、三乙醇胺改性后,球形颗粒表面生长出片状或块状物,分别出现水合磷酸锌Zn3(PO4)2·4H2O、水合氢氧化锌Zn(OH)2·0.5H2O的物相,锌粉分别与磷酸、三乙醇胺发生了化学键合作用;磷酸、三乙醇胺改性键合型锌粉的防腐蚀性能优于球形锌粉的,而磷酸改性键合型锌粉的防腐蚀性能优于三乙醇胺改性键合型锌粉的。     

钴盐对热镀锌板有机硅烷转化膜耐腐蚀性能的影响

镀锌板经单纯的有机、无机钝化均不能满足工业生产需求,而目前在2种有机钝化剂中添加无机钝化剂的研究鲜见报道.将KH560和KH858 2种有机硅烷复合作为有机硅烷钝化液,再添加CoSO4·7H2O复配,用其浸涂热镀锌板制成钴盐有机硅烷复合转化膜.采用Tafel极化曲线、交流阻抗、盐水浸泡和中性盐雾试验研究钴盐加入前后转化膜耐蚀性的变化.结果表明:相比于有机硅烷转化膜,加入钴盐后形成的钴盐有机硅烷复合转化膜阻抗增大,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性明显改善,中性盐雾腐蚀72 h后腐蚀面积仅7％.