无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯水性防腐涂料的研制

通过油酸对纳米二氧化硅(SiO_2)进行改性,将改性纳米SiO_2与环氧树脂和丙烯酸单体充分混合,反应后制得改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯乳液。以改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯为成膜物质,通过添加颜、填料和多功能助剂,调节改性环氧树脂∶丙烯酸酯的摩尔配比为1∶1,并用0.15%(wt,质量分数)氢氧化钠(NaOH)优化酸碱度,制得一种新型改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯水性防腐蚀涂料,涂料的附着力达到1级,耐冲击性达到50cm,铅笔硬度达到2H,并具有贮存稳定性能好、耐候性能和物理机械性能等优异的特性。     

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。     

一种聚苯基甲基硅氧烷改性环氧树脂耐高温防腐蚀涂料的制备研究

采用苯基三甲氧基硅烷和苯基甲基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲基硅氧烷(PS),然后改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明,有机硅接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用DSC、TGA分析了有机硅含量对改性树脂固化体系耐热性能的影响,当m(E-20)∶m(PS)=100∶25时,化学改性树脂固化体系的耐热性能明显提高。以此改性树脂为基料,采用适宜的固化剂,添加适当的颜料、功能填料、助剂等制备耐高温防腐蚀涂料。结果表明,该涂料不仅具有优异的常规涂膜性能,同时还具有优异的耐高温及防腐蚀性能。     

无溶剂耐温耐磨环氧涂料的研制及性能研究

针对150℃高温条件下活塞对磨造成的蒸汽管道内壁腐蚀磨损问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过填料、助剂筛选和配方设计,研制出了适用于蒸汽管道内壁、综合性能良好的耐温耐磨环氧涂料。涂层采用E-031脂环族环氧树脂和J-129酚醛环氧树脂共混改性树脂体系,选择聚四氟乙烯作为润滑填料,研究了其不同粒径及用量对涂层耐磨性能的影响,发现粒径为2μm的聚四氟乙烯粉末用量为7%(质量分数,下同)时,涂层的耐磨性更好。同时通过筛选硅烷偶联剂并进行性能研究,确定了KH-560的最佳用量为1.5%,最终制备出满足使用要求且综合性能良好的无溶剂耐温耐磨环氧涂料。     

4-氟苯基异氰酸酯及纳米SiO2改性环氧有机硅树脂涂层的制备及性能研究

用4-氟苯基异氰酸酯改性环氧有机硅树脂(ES),使树脂接枝含氟基团,增强了树脂的疏水性,使腐蚀性物质不易粘附.改性树脂中再添加氢氧化铝包覆的纳米SiO2,以提高涂层的致密性,使腐蚀性介质难以侵入.通过双重改性的环氧有机硅涂层具有极低的表面能和优良的防腐蚀性.     

SiO_2-有机硅共聚物改性的环氧树脂E-44及其富锌涂料的性能

为了提高环氧材料的性能,利用硅溶胶与有机硅单体接枝反应,制备兼有有机物和无机物优点的SiO2-有机硅新型共聚物,用其改性环氧树脂E-44,并以改性的E-44为基料,制备了富锌防腐蚀涂料,通过红外光谱、热失重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等对改性的E-44及其富锌涂料涂层进行了表征。结果表明:当SiO2-有机硅共聚物和E-44质量比为6∶4时,其富锌涂料涂层有良好的附着力、硬度、冲击强度、柔韧性,该涂料比传统E-44涂料具有更好的防腐蚀性和耐高温性。     

纳米SiO_2溶胶掺量对环氧有机硅涂料防腐蚀性能的影响

为得到综合性能更优的应用于钢桥结构的复合防腐蚀体系,将甲基丙烯酰氧基丙基(甲基)二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷按一定配比制备有机硅预聚物,用环氧树脂E20对其改性,再用不同掺量的纳米SiO_2溶胶进行掺杂改性,得到纳米SiO_2溶胶改性环氧有机硅复合涂料,将加入氨基硅烷固化后的复合涂料涂覆于标准试板,经干燥固化得到复合涂层。采用傅立叶变换红外光谱、激光粒径分析、扫描电镜、接触角测量、附着力测试等表征了复合涂层的结构及性能。结果表明:当硅溶胶掺量为3%时,复合涂层的力学性能、耐腐蚀性能都得到较大改善,硅溶胶对涂层的耐老化性能影响不大。     

环氧—醚化脲醛水冷器防腐蚀涂料性能研究

讨论了氨基树脂与环氧树脂的相溶性问题，醚化脲醛树脂与环氧树脂混溶后，可形成树脂溶液的势和学稳定体系；涂料物理性能及耐化学介质性能测试表明：以环氧－醚化脲醛树脂为基料的涂料复合涂层可以达到水冷器的防腐蚀需求。     

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.     

硅烷改性纳米TiO2-Zn-Al/水性环氧涂层的防腐性能

为实现纳米TiO₂颗粒的均匀分散,首先对纳米TiO₂进行硅烷改性,再通过溶液共混法制备出不同纳米TiO₂添加量的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧复合涂层。研究了纳米TiO₂与Zn-Al片层粉在涂层中的综合作用。利用XRD和FTIR分析涂层的物相组成和组织结构,SEM和EDS表征涂层表面的微观形貌和元素组成,采用极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的耐腐蚀性能。EDS和FTIR表明,经改性的纳米TiO₂均匀分散于涂层中,纳米TiO₂与环氧树脂的枝联作用使涂层更加致密。EIS结果显示,由于Zn-Al片层粉与纳米TiO₂的枝联和填充作用,使添加纳米TiO₂的硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层腐蚀行为较未添加纳米TiO₂时有所减缓。当纳米TiO₂添加量增加到4wt%时,硅烷改性纳米TiO₂-Zn-Al/水性环氧涂层的腐蚀电流密度为9.86×10^-6 A/cm²,比未添加纳米TiO₂的涂层高一个量级。     

纳米无溶剂环氧防锈漆的制备及性能

为了改善无溶剂环氧涂料的低温施工性及涂膜的耐磨性、柔韧性和耐蚀性,通过对主要组分材料的分析筛选,并采用在涂料A组分中配以复合防锈颜料并加入3%纳米氧化铝、B组分中加入10%二胺扩链剂的方法,制备了一种新型的纳米无溶剂环氧防锈漆;并对涂料低温施工性以及涂膜耐磨性、柔韧性、耐蚀性等性能进行测试评价。结果表明:在无溶剂环氧涂料体系中采用复合防锈颜料并引入纳米氧化铝及二胺扩链剂,涂料低温施工性改善,涂膜耐磨性、柔韧性及耐蚀性提高。     

纳米SiO_2/改性丙烯酸树脂低表面能防污涂料

低表面能防污涂料是船舶涂料的一个重要分支。利用有机硅改性的丙烯酸树脂作为成膜物质,纳米SiO2为填料,制备了低表面能纳米复合防污涂料。考察了有机硅单体对改性丙烯酸树脂性能的影响,发现随着有机硅含量的增加,改性后的树脂粘度减小,水接触角增加。研究了氟硅烷改性纳米SiO2含量对涂层形貌和水接触角的影响。结果表明,添加少量的氟硅烷处理的纳米SiO2(1%和3%)可显著增大涂层的水接触角,提高涂层的防污性能。添加纳米SiO2浆的涂层的水接触角要高于添加接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层,而后者要高于添加未接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层。当纳米SiO2的添加量在1%和3%时,涂层的水接触角分别达到101.8°和103°。采用纳米浓缩浆工艺分散后的纳米SiO2可以使涂层的表面形成微米-纳米的特征形貌,从而实现防污的目的。     

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%。      

Hydrophobic epoxy resin coating with ionic liquid conversion pretreatment on magnesium alloy for promoting corrosion resistance

A hydrophobic epoxy resin coating with an environmental-friendly deep eutectic solvent(DES)-based conversion pretreatment was proposed to enhance the corrosion resistance of magnesium alloys. The hydrophobic epoxy resin coatings on the AZ31B magnesium alloy with and without the DES-based conversion pretreatment were thoroughly compared. It is found that the DES-based conversion film on the AZ31B magnesium alloy is mainly composed of MgH_2, MgO and MgCO_3. Furthermore, the conversion film possesses porous structure, which provides more anchor points for the following epoxy resin coating.However, without the DES-conversion pretreatment, the epoxy resin is difficult to be attached on the substrate during the dip-coating process. The double layered hybrid coating system promotes the corrosion resistance of the magnesium alloys significantly, which can be ascribed to the unique architecture and component including the hydrophobicity of the surface layer, the dense and interlocked epoxy resin,and the corrosion resistant DES-based conversion pretreatment.     

改性有机硅及其竹基材料的制备条件

通过试验筛选出合成有机硅树脂的较佳条件,并且通过聚氨酯与有机硅树脂的共混得到改性有机硅树脂,将所得改性有机硅树脂应用于竹基材料的表面涂装,以获取最佳的改性有机硅竹基材料的制备条件.结果表明：有机硅树脂的合成最佳条件为以苯基三甲氧基硅烷与甲基二甲氧基硅烷为合成单体,且两单体的体积之比为1.5,水解温度为55 ℃,水解时间为2.5 h,w（HCl）：w（Si——OR）,w（H2O）：w（Si——OR）,w（H2O）：w（二甲苯）：w（丙酮）分别为0.002 00,10：3和8：4：1;改性硅树脂竹基材料的最佳制备条件为聚氨酯与硅氧烷的添加质量分数为树脂总质量的12.5%,固化剂用量为树脂总质量的24.5%,并于80 ℃条件下烘烤3 h;红外光谱分析表明,有机硅树脂在—Si—O—Si—有较宽的吸收峰;耐化学腐蚀性试验结果表明,所合成的有机硅改性树脂漆膜具有很好的耐化学腐蚀性能.     

封孔处理对等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层耐腐蚀性能的影响

为了提高等离子喷涂陶瓷涂层的耐腐蚀性能,扩大其应用范围,以环氧树脂和有机硅树脂为封孔剂对等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层进行了封孔处理,采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀方法对封孔涂层和未封孔涂层的耐腐蚀性能进行研究,使用扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)、光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的形貌及成分变化,分析涂层的腐蚀机理.结果表明,240h盐雾腐蚀后未封孔涂层发生剥落失效,而有机硅树脂封孔涂层经1200h盐雾腐蚀表面仍保持完好.封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层,有机硅树脂的封孔效果优于环氧树脂.     

硅改性环氧树脂复合材料的研究进展

综述了纳米二氧化硅和有机硅等硅质材料改性环氧树脂复合材料的性能特征,论述了硅质材料的类型、用量和改性方法对复合材料力学性能、电性能、耐蚀性、热稳定性和阻燃性等的影响。讨论了表面化学修饰纳米二氧化硅和有机硅与环氧树脂的共聚方法以及材料微观结构对复合材料性能的影响和机理。硅质材料的分散性和含量是影响复合材料性能和微观结构的主要因素,对纳米二氧化硅进行表面化学修饰或改进共聚、共混是改善硅分散性以及复合材料微观结构和性能的有效途径。     

TiO2-MWCNTs的制备及TiO2-MWCNTs/epoxy复合涂层性能

用混酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行了酸化处理,然后通过溶胶-凝胶法制备了TiO₂包覆MWCNTs（TiO₂-MWCNTs）核壳材料,并通过X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）等手段对其包覆结果进行了验证。用硅烷偶联剂KH560对TiO₂-MWCNTs及MWCNTs进行了改性,分别制备了TiO₂-MWCNTs/epoxy、MWCNTs/epoxy复合环氧涂层以及纯环氧涂层,利用EIS测试了涂层的电学性能,通过材料试验机（MTS）测定了涂层的柔韧性,用扫描电镜（SEM）观察了涂层表面形貌。结果表明：TiO₂-MWCNTs在环氧树脂中具有良好的分散性,TiO₂-MWCNTs/epoxy复合涂层对腐蚀介质具有较好的抗渗透性能;TiO₂包覆后大大增加了涂层的柔韧性。