纳米钛改性聚合涂料的制备进展及应用

金属钛是一种耐腐蚀性能非常好的材料,但钛金属材料价格昂贵。将纳米钛与有机高分子聚合物通过"嫁接"的方式制备纳米钛改性聚合物涂料,在金属结构的防腐蚀领域得到广泛应用,可以替代不锈钢结构,解决材料腐蚀的难题,大大减少经济损失,提高企业的经济效益。对国内外纳米钛改性聚合物涂料的研究现状进行了综述,并对纳米钛改性聚合物涂料的发展前景进行了展望。     

Cr3+凝胶在改善弱碱三元复合驱吸液剖面中的应用

基于分析弱碱三元复合驱成垢样机理和现有调剖剂性质特征,提出Cr3+聚合物凝胶改善弱碱三元复合驱注入井吸液剖面技术路线,开展聚合物凝胶配方优选,并在大庆油田北三西块P56井进行调驱矿场试验.试验结果表明,聚合物凝胶具有除垢和封堵高渗透层的双重功能,高渗透层吸液量从调剖前的100%降低为54.9%.     

碳包覆纳米粒子系导电涂料的制备与性能

以自制碳包覆铜镍合金纳米粒子为填料,醇酸树脂为成膜剂,共混制备了碳包覆铜镍合金纳米粒子／醇酸树脂导电复合涂料. Ｘ射线衍射分析和透射电子显微镜观察表明,碳包覆铜镍合金纳米粒子为核壳结构,核为铜－镍合金,壳为石墨化碳. 分别添加占涂料总质量的３％、５％、１０％、１５％及２０％（质量分数）的填料制备涂料,探讨了碳包覆铜镍合金纳米粒子添加量对涂料性能的影响. 并对所制备涂料的黏度、导电性,漆膜附着力、吸波性进行了表征测试. 结果表明,随着碳包覆铜镍合金纳米粒子添加量增加,涂料黏度单调增大,电阻单调减小,最大粘度为１８０　mm2/ｓ,最小电阻为２×１０７　Ω. 当碳包覆铜镍合金纳米粒子质量分数为１５％时漆膜附着力最佳,脱落面积综合评定等级为０;当质量分数为２０％时,漆膜有较好吸波性能,反射损耗峰值为－２．７　ｄＢ,吸收带宽为２　ＧＨｚ（１４～１６　ＧＨｚ）．     

预分散纳米TiO2改性涂料的制备和性能表征

针对纳米TiO2在涂料中不易分散及分散稳定性差,易发生二次团聚的问题,依据纳米粒子在液相介质中的电空问位阻机理,采用机械分散、超声分散相结合的方法,制备出纳米TiO2预分散液,将此预分散液加入到涂料体系中制得纳米TiO2改性涂料,通过对预分散液的离心稳定性测试和粒度分析,对纳米改性涂料进行力学性能测试．结果表明,所制得的预分散液分散稳定性好,纳米TiO2平均粒径为170nm左右,同时改性涂料的铅笔硬度从5B提高至1B,耐擦洗性最高达到2．5万次．     

大庆油田过渡带聚合物驱和三元复合驱适应性

为研究大庆油田过渡带提高采收率方法,通过对大庆油田A区块过渡带与纯油区近5年开发指标对比,采用岩心驱油实验,数值模拟等方法,考察了过渡带地区聚合物驱和三元复合驱的适应性。研究结果表明,过渡带地区与纯油区相比整体水驱开发效果较差,三、四条带水驱效果明显低于一、二条带的。一、二条带聚合物岩心驱油实验可提高采收率12%以上,三元复合驱可提高采收率20%以上,一、二条带适合聚合物驱和三元复合驱,而三、四条带适合三元复合驱。一、二条带适合采用五点法井网开采,而三、四条带适合采用九点法井网开采。一条带聚合物驱和三元复合驱最优注采井距为106m,三条带注采井距为75m。     

三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物间的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

彩色水泥基涂料的研制

介绍了以普通硅酸盐水泥为基料，加入颜料、填料、复合外加剂，并通过加入孔液进行性性而制成的的新型彩色水泥基涂料，进而研究了彩色水泥基涂料的改性机理和性能，研制了涂料的最佳配方，并详细介绍了如何解决水泥基涂料在实际生产中出现的问题。     

耐酸型水性丙烯酸酯乳液的制备及性能

针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差的问题,以环氧树脂为改性剂,甲基丙烯酸甲酯为硬单体、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯为功能单体,采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了一种新型乳液.利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了环氧树酯的改性效果,并采用正交实验优化了改性乳液、AES、PEG-400和OBSH对复合乳液涂料的固含量、润湿性和耐酸性能的影响.结果表明,当环氧树脂含量为2. 62%时,水性乳液的热稳定性较好,固含量达到44. 4%.复合乳液涂料最佳工艺配方为:水性丙烯酸酯乳液(150 g)、改性乳液(15 g)、AES(10 g)、PEG-400(1 g)、OBSH(0. 6 g).以环氧树脂改性乳液配制的复合乳液涂料漆膜亲水性得到明显改善,室温下可耐酸168 h,浸酸失重不高于1%.     

聚丙烯酸酯乳液改性砂浆微观结构与改性机理

为了研究聚丙烯酸酯乳液(PA)改性砂浆硬化过程中微观结构的形成过程及改性机理,分析PA聚合物乳液在新拌水泥砂浆中的吸附特性,并模拟孔隙溶液和PA乳液之间相互作用.同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)法表征了PA改性砂浆微观结构的演化过程.试验结果表明,PA颗粒将与孔隙溶液中的钙离子发生化学反应,PA聚合物将以不同的形态吸附在水泥砂浆的局部部位.在此基础上,考虑PA聚合物改性乳液与水泥基材料的反应,提出一种改进的聚合物改性与微观结构形成模型.这对研究聚合物改性水泥基材料的力学性能与推广聚合物改性水泥基材料在工程中的应用具有重要意义.     

纳米MgO改性涂料的制备及其抗菌性能研究

以Na2CO3与MgCl2为原料,采用共沉淀法,在反应温度30℃,反应体系pH值10,550℃煅烧碱式碳酸镁条件下,制备纳米MgO,制得的纳米MgO平均粒径约12 nm。实验并制备了纳米MgO改性涂料,采用抑菌环法对纳米MgO、TiO2改性涂料的抑菌性能进行了对比评价。实验表明:纳米MgO改性涂料抗菌性能显著,优于纳米TiO2改性涂料的抗菌性能。在有、无光照条件下,纳米氧化镁含量1%的涂料都具有优良的抗菌性能。     

等黏度含聚污水配制稀释聚合物可行性研究

为研究大庆油田聚合物驱油过程中等黏度含聚污水配制聚合物体系的可行性,通过配制等黏度的驱油体系,对体系的黏度和抗剪切性能、黏弹性、稳定性、分子线团尺寸等性能参数进行测定,在此基础上进行了注入能力和驱油效果评价。结果表明,相同黏度下聚合物性能、注入能力和驱油效果随着体系质量浓度的增加而变好;含聚污水配制稀释聚合物在大庆油田具有广泛的适用性,针对大庆油田二类油层,通过计算实验时间减少比例、采收率提升比例、聚合物用量增量得到龙虎泡清水配制,含聚430mg/L污水稀释聚合物体系(qw3体系)具有良好的驱油能力。     

桥梁用混凝土钢筋的防锈复合涂层的工艺优化及性能研究初探

为了提高钢混结构内部配筋的耐久性,在有机防锈涂料中添加了无机纳米添加剂,研制出"有机-无机纳米复合体涂层",利用纳米材料的"自修复"功能和"超延展"行为,实现钢筋表面的有效覆盖,弥补了普通有机涂层由于涂抹不均导致腐蚀加剧的缺陷。经过宏观形貌的目测、局部形貌的显微观测以及电化学检测等手段,分析了纳米复合体涂层钢筋的锈蚀规律,验证了涂有纳米复合体涂层对提高钢筋耐蚀能力的有效性。实验结果表明:使用了纳米复合体涂层的钢筋,具有一定的"自洁净"功能,能有效抵御外界环境中杂质离子的侵蚀。     

Corrosion mechanism of HVOF silicate glass coating in 5% NaCl solution

On the basis of good anticorrosion capability of silicate glass,silicate glass coating was sprayed by high velocity oxygen fuel (HVOF) and the corrosion mechanism in 5% NaCl solution was studied. Scanning electron microscope (SEM) ,energy dispersive X-ray analysis (EDX) ,X-ray diffraction (XRD) and potentiom- eter were used to study the coating composition and corrosion process. The result shows that silicate glass coating is entirely noncrystallizable. Silicate glass coating has very low incidence of hole with compact structure. Electric double-layer can form at coating/solution interface and corrosive solution performs as a lead connecting the coating surface and substrate after permeating through glass coating. The corrosion mechanism of silicate glass coating is similar to that of glass and the entire corrosion process can be divided into some states. The whole corrosion process happens in glass coating without substrate basically. The fluctuation of the self-corrosion potential about glass coating in corrosion solution can help to research the corrosion process.     

TiO_2增亮氧化铈云母珠光颜料的研究

采用液相水解沉淀法,以TiCl4为钛源,以NaOH为沉淀剂,系统地研究了氧化铈云母珠光颜料悬浮液浓度、NaOH溶液浓度、加料速度、反应温度、pH值、搅拌速度、包覆率等工艺条件对包膜过程的影响及规律,得到了在云母铈珠光颜料表面包覆一层高折射率的TiO2膜层的新工艺,并对包膜过程进行了初步的探讨,得出合理的工艺制备条件:即氧化铈云母珠光颜料悬浮液浓度为1%～5%,加料速度为0.5～1.5mL/min,反应温度为85℃,pH值为2.0～2.5,并通过热处理分析得到了合理煅烧温度(850℃)、升温速率(2～6℃/min),并制得了高光泽的TiO2/CeO2/云母珠光颜料.     

Effectiveness of Surface Coatings Against Intensified Sewage Corrosion of Concrete

Three different kinds of coatings were coated on the concrete surface, and the changes in appearance, surface roughness, microstructure and components of coatings in artificial sewage were investigated. In addition, the strength, micrograph, mineral compositions and pore structure of concrete specimens after removing coatings were also studied. The results show that epoxy coal tar pitch coating(ECTPC) has the best effect of protecting concrete from the sewage corrosion. After being immersed in sewage for 90 days, the compressive strength of concrete coated with ECTPC is still as high as that of specimen immersed in water, and the cement paste has a high CH content and dense structure with low porosity, which mainly accounts for its excellent barrier property and certain antibacterial function. Cement-based bactericidal coating(CBC) also has good effectiveness to sewage corrosion of concrete. The strength and microstructure of concrete coated with CBC in sewage are still significantly superior to those of uncoated concrete. Although cement-based capillary crystalline waterproofing coating(CCCWC) is a good waterproof material, it is not suitable for the corrosion resistance of concrete in sewage. After 2 months corrosion, almost all of the CH crystals in coating reacted with the metabolic acid substance by microbes. Therefore, the strength and pore structure of concrete coated with CCCWC are only slightly superior to those of uncoated concrete. Overall, the protective effect of cement-based inorganic coatings is relatively poor.     

蒙脱石对改性硅酸盐富锌防腐涂料性能的影响

为了提高富锌防腐涂料的综合性能,以硅丙乳液、硅溶胶、氢氧化钾、鳞片状锌粉为主要原料,分别添加经HOOC(CH2)17NH+3有机改性的蒙脱石与无机蒙脱石作为抗沉剂,制备改性的硅酸钾水性无机富锌防腐涂料.探讨了蒙脱石种类和用量对富锌涂料涂层性能、表面形貌及耐蚀性的影响.结果表明:采用有机蒙脱石作为抗沉剂的富锌防腐涂料的综合性能优于未添加抗沉剂的涂料,而后者的综合性能优于采用无机蒙脱石作为抗沉剂的涂料.当以加入量为涂料总质量的0.3%的有机蒙脱石作为抗沉剂时,所配制的涂料涂层表面平整、致密且机械性能以及耐腐蚀性能优异,是一种绿色长效的防腐涂料.     

CoNiCrAlTaSiY涂层抗热腐蚀性能

用大气等离子喷涂方法在基体材料ＧＨ８６４（Ｗａｓｐａｌｏｙ）合金上制备ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层，在７５０℃／１００ｈ的熔盐热腐蚀试验，测定该涂层的抗热腐蚀性能．用ＳＥＭ、ＳＴＥＭ、ＸＲＤ，ＥＭＰＡ等观察涂层形貌、成分及组织结构变化，并讨论抗热腐蚀机理。结果表明，ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层的热腐蚀性能取决于Ｓ（２－）通过缺陷进入涂层内形成腐蚀产物和涂层表面防护性氧化层的形成。该涂层具有较好的抗热腐蚀性能。提出了ＣｏＮｉＣｒＡｌＴａＳｉＹ涂层抗热腐蚀过程模型，阐明了抗热腐蚀机理。     

电弧喷铝涂层保护及桥梁大面积长效防腐

分析了大气对桥梁的腐蚀环境和影响因素，研究电弧喷铝涂层腐蚀失效机理和耐腐蚀性．结果表明经有机封闭处理的电弧喷铝复合涂层的防腐效果最好；同时结合兰州雁滩黄河大桥钢管混凝土拱肋的防腐，介绍大面积机械化有机封闭电弧喷铝复合涂层防腐施工工艺。     

纳米TiO2处理垃圾渗滤液的试验研究

研究了利用芬顿试剂的强氧化性、纳米氧化钛和改性纳米氧化钛光催化氧化的性能处理垃圾渗滤液的处理效果,考察了纳米氧化钛、改性纳米氧化钛制备与过氧化氢的投加量、硫酸亚铁的投加量、pH值以及吸附时间等几个重要条件对处理效率的影响．实验确定处理该废水的最佳条件为：过氧化氢（30％）的投加量为0．1mL,硫酸亚铁的投加量为0．25g,芬顿氧化的pH值为6,此时COD（化学需氧量）去除率为84．22％,色度去除率为92％．利用芬顿试剂协同改性纳米氧化钛处理垃圾渗滤液的处理效果比较明显．值得进一步推广运用．     

镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层的制备及性能

为了改善金属基材的表面性能,以钛铁矿为原料,利用微波等离子体化学气相沉积法制备了纳米碳管/二氧化钛复合粉体.采用复合电泳电沉积法在不锈钢基体表面制备了镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层;利用扫描电镜、X射线衍射仪、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了纳米碳管/二氧化钛复合粉体对复合镀层结构和性能的影响.结果表明纳米碳管/二氧化钛复合粉体的加入有效地减小了复合镀层中镍的晶粒尺寸,促进了金属镍沿(111)晶面择优取向生长,改变了镍的电沉积层结构,提高了镀层的硬度,改善了镀层的耐腐蚀性能;在复合粉体的作用下,复合镀层的硬度与纯镍镀层相比提高了110%,腐蚀电位正移了23mV,腐蚀电流密度减少了0.991微安/平方厘米.