纳米复合海洋涂料在船舶防腐蚀应用研究

主要研究纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆对海洋环氧涂料和聚氨酯涂料性能的影响。通过盐雾试验、氙灯老化试验、人工海洋加速老化试验研究海洋腐蚀环境中纳米复合涂料的耐腐蚀性和抗老化性。通过三步法制备高稳定分散的纳米氧化物浓缩浆,并利用纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆改性海洋船舶环氧底漆和聚氨漆酯船壳漆,制备海洋纳米复合涂料。利用TEM透射电镜、FTIR红外光谱、XPS光电子能谱、光泽度仪、表面接触角测试仪和粘结强度测试仪等研究海洋船舶漆的耐腐蚀性、抗老化性及表面防污性能。纳米二氧化硅浓缩浆的红外光谱分析和粘度测试及纳米氧化锌浓缩浆的透射电镜观察表明高分子分散剂的长碳链位阻效应保证了纳米粒子的均匀稳定分散。不含有纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度是4.4 MPa,而含有1.0%纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度增加到5.6 MPa。通过氙灯老化试验测试涂层的光泽度变化,纳米复合聚氨漆酯漆的光泽度高于不含纳米氧化锌的普通聚氨漆酯漆光泽度。聚氨漆酯漆在海洋循环加速老化试验后C/O值减少20.1%,而含有1.2%纳米氧化锌浓缩浆的纳米复合聚氨漆酯漆老化后C/O值仅减少10.7%,抗氧化性提高。通过对海洋加速循环老化试验中纳米复合聚氨漆酯漆的测试分析表明1.2%纳米氧化锌浓缩浆提高了海洋船舶聚氨酯面漆的抗老化性和表面接触角。纳米浓缩浆可增强纳米复合涂料在海洋重腐蚀环境中耐腐蚀、抗老化等性能。     

采用ZnO晶须／纳米TiO2复合粒子改善钢结构防火涂料的性能

以氧化锌晶须和锐钛型纳米二氧化钛为添加剂来提高钢结构防火涂料的各项性能．系统研究了氧化锌晶须和纳米二氧化钛的改性,以及改性后晶须和纳米二氧化钛对防火涂料耐火性能、耐水性能、力学性能以及抗菌性等的影响,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面以及粒子在基体中的分散状况．研究表明,使用质量分数为0．5％的KH560改性后的氧化锌晶须具有较好的分散性,使用质量分数为6％的硅铝复合包膜改性后的纳米二氧化钛具有较好的分散性能;与单一的铜结构防火涂料相比,氧化锌晶须添加量的质量分数为5％时,改性铜结构防火涂料的性能有较大的提高,其耐火极限由96min提高到118min,耐水极限由28h提高到37h,黏结强度由0．45MPa提高到1．12MPa;纳米二氧化钛的加入可有效提高氧化锌晶须／防火涂料的抗菌性能,当纳米二氧化钛的添加量为0．5％时,防火涂料的灭菌率可达99．9％     

纳米TiO2/聚氨酯复合涂层的光催化活性研究

用纳米二氧化钛浓缩浆制成了纳米TiO2／聚氨酯复合涂料。纳米TiO2／聚氨酯复合涂层的TEM观察和光催化实验表明,这种复合涂层中的纳米粒子分散均匀,无团聚体,并且具有良好的光催化活性。随着颜基比的增大,复合涂层的反应速率常数增大,光催化活性提高。在二氧化钛粒径不大于250nm时,复合涂层的反应速率常数和光催化活性在二氧化钛粒径为100nm处有一最大值。     

新型保温隔热外墙涂料的研制

以碳酸钙、金红石型二氧化钛、空心玻璃微珠、氧化锌为颜填料,以苯丙乳液为主成膜物,制备出的建筑外墙保温隔热涂料,其常规性能符合外墙涂料的相关标准要求。研究了添加碳酸钙、金红石型二氧化钛和氧化锌三种填料及复合添加四种填料对涂层隔热性能的影响。结果表明：添加碳酸钙、金红石型二氧化钛和氧化锌可提高涂层隔热性能;复合掺入碳酸钙、金红石型二氧化钛、氧化锌和空心玻璃微珠可进一步提高涂层隔热性能。掺加15％碳酸钙、7％金红石型二氧化钛、5％氧化锌和8％空心玻璃微珠时,隔热温差为7．9℃,导热系数为0．0767W／（m·K）,具有明显的保温隔热效果。     

均匀分散纳米二氧化钛的制备及其紫外线屏蔽性能

以TiCl4、三乙醇胺为原料配位形成可溶性配合物，将此配合物先驱液滴加到氨水中，得到锐钛矿型二氧化钛超细粒子溶胶。研究了先驱液的加入量对二氧化钛纳米粒子的粒径及紫外线透过率的影响。将丙烯酸树脂乳液加入到均匀分散的纳米二氧化钛粒子溶胶中，通过原位聚合的方法获得了纳米TiO2高度分散的丙烯酸树脂复合薄膜。结合纯丙烯酸树脂薄膜的紫外线透过率曲线分析了TiO2的紫外线屏蔽性能。该分散均匀的锐钛矿型TiO2对紫外线具有十分优异的屏蔽作用。     

纳米SiO2添加量对紫外光固化涂料涂层性能的影响

将纳米SiO2加入紫外光固化涂料,可以改善其涂层性能。制备了UV固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO2复合涂料涂层,对其硬度、附着力、耐腐蚀性能及热稳定性等性能进行了研究,找出了纳米SiO2对涂层性能的影响规律。结果表明:涂层的硬度及附着力先随纳米SiO2添加量的增加而提高,添加量为3.0%时,涂层附着力达1级;添加量为4.0%时,涂层铅笔硬度达5H;添加量继续增大,涂层的硬度及附着力均下降;纳米SiO2的加入能够提高涂层的热稳定性和耐腐蚀性能,但添加量过多涂层耐腐蚀性能反而下降。     

纳米SiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备及应用

将经正硅酸乙酯原位水解形成的纳米SiO2引入到丙烯酸酯乳液合成过程中,可制备具有互穿网络结构的纳米SiO2／聚丙烯酸酯复合乳液。将复合乳液配入到市售的硅丙乳液中制备了水性涂料,并表征了复合乳液涂膜和涂料的性能。结果表明,复合乳液涂膜的表面性能和热稳定性能均优于普通的丙烯酸酯类乳液;加入部分合成的复合乳液制备的涂料,可显著提高其耐候性与耐污性。     

多层复合型电磁屏蔽涂料的研究

涂层结构及厚度直接影响所制备涂料的屏蔽效能。本文使用不同材料作为填料制备涂料后,同改性镍涂料进行层状复合,对获得涂层的电磁屏蔽性能进行了研究。实验证明复合方法可以提高涂料的电磁屏蔽效能。     

工艺参数对浅色复合导电涂料导电性能的影响

利用导电云母粉与醇酸树脂复合制备了一种浅色复合导电涂料,讨论了导电填料含量、偶联剂种类及含量、固化工艺以及涂层厚度等工艺参数对涂料导电性能的影响.结果表明,加入60%～65%导电云母粉,钛酸酯偶联剂NTG401用量为5%,涂层在50℃条件下烘烤2d,涂层厚度在120μm左右,涂料的导电性能较好,表面电阻率达到103Ω·cm-2.     

水性紫外光固化纳米透明隔热涂料的研制

合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚物,添加预制的功能纳米粉体水性浆料,制备了水性紫外光(UV)固化纳米透明隔热涂料。研究表明,水性浆料的平均粒径为27.8nm,添加到预聚物中后涂料的平均粒径为38.8nm;从涂层的综合性能、成本等因素考虑,以隔热粉体的用量为4.2%、涂层厚度为8μm为宜,涂层玻璃的可见光透过率达80%,涂层玻璃比空白玻璃在平衡时的温度降低10℃以上,并具有很好的硬度、耐磨、耐水等基本性能。     

反向滴定法制备超细氧化铋粉体的研究

以分析纯硝酸铋为原料，采用反向滴定的沉淀法合成了氧化铋超细粉体。TG／DSC的分析表明获得沉淀粉体主要是BiOOH。沉淀粉体经450℃煅烧后，TEM和XRD分析结果表明：获得的超细粉体是α-Bi2O3，颗粒均匀、团聚少,颗粒粒径≤60nm；同时通过热力学分析对反应合成的机理进行了讨论，确定了反向滴定法合成氧化铋超细粉体的合成条件。     

纳米氧化物的表面修饰研究进展

纳米氧化物以其结构、化学性质等方面的特殊性而得到广泛的应用和研究.综述了纳米氧化物粒子的表面特性、表面修饰的方法及其应用前景,指出了目前表面修饰技术存在的不足和今后的研究发展方向.     

Defluoridation of water using nano-magnesium oxide

Nano-sized magnesium oxide (nano-MgO) was investigated for adsorption of fluoride from water. The pure and fluoride adsorbed nano-MgO were characterised by Brunauer–Emmett–Teller, high resolution transmission electron microscopy, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analyses. The surface area of the adsorbent was found to be 92.46?m²/g. Maximum (90%) fluoride removal was obtained with 0.6?g/L dosage of nano-MgO. Fluoride adsorption by nano-MgO was found to be less sensitive to pH variations. Fluoride sorption was mainly influenced by the presence of OH^? ion. The presence of other ions studied did not affect the fluoride adsorption capacity of nano-MgO significantly. It has been observed that Freundlich model was better fitted as compared to Langmuir model which indicated the multilayer adsorption of the adsorbent following a pseudo-second order kinetics. Regeneration study showed that 1?M HCl was the best eluent with 95% desorption capacity towards fluoride removal followed by NaOH (2?M) with 25% regeneration of the adsorbent.     

纳米氧化锌的固相合成

以七水硫酸锌和无水草酸钠为原料,用室温固相化学反应首先合成出前驱物草酸锌,经400℃分解3h,得到产物纳米氧化锌。用X-射线粉末衍射和透射电镜对产物的组成、大小、形貌进行表征。结果表明,产物纳米氧化锌为粒度分布均匀的球形六角晶系结构,平均粒径为28nm。     

ZnOw/纳米复合抗菌剂的研制

以四针状乳化锌晶须为主要活性成分，配以氧化锌和乳化饮纳米，并用吸附的办法使纳米材料均匀分散，制各了一种新型复合抗菌剂。测试效果显示该抗菌刑具有优异的抗菌效果，又安全无毒。添加1％～2％的抗菌剂于塑料制品中得到了对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵毋菌和鼠伤寒沙门氏菌抗菌效果均达到99％以上的抗菌塑料制品。对该娄抗菌剂的抗菌机理作了初步分析。     

超细纳米氧化铁粉体的制备与表征

以XFeCl3·6H2O和NaOH为原料,分别采用化学沉淀法和超声化学法合成了纳米氧化铁粉末,并对其制备工艺进行了分析比较,实验结果表明,两种方法制备的纳米氧化铁粉末平均尺寸均在30—40nm之间,且纯度较高,但化学沉淀法制备的纳米氧化铁粉末存在团聚现象,而超声化学法所制纳米氧化铁粉末颗粒形貌清晰,分散性较好。     

等离子喷涂过程中纳米氧化钛的结构变化研究

本文阐述了等离子喷涂过程中氧化钛纳米粉的相变特征和显微结构的变化特征．利用XRD和TEM分析方法分别对氧化钛纳米微粒进行晶体结构和显微结构研究,并对其晶胞参数进行了计算．结果表明,该条件下等离子喷涂的氧化钛微粒属于三斜晶系,其粒径分布大约在10～100um的范围．作为对比,同时进行了氧化钛纳米粉体在烧结过程中相变及微结构变化的研究．     

热处理对溶胶凝胶MoO3薄膜特性的影响

报道了以钼粉为原料,采用溶胶凝胶技术和旋转镀膜方法,制备MoO3纳米薄膜。采用TG-DSC分析、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱仪等方法分析了薄膜的特性。研究结果表明MoO3薄膜具有纳米颗粒结构,热处理使得MoO3颗粒长大,且表面平整度降低;XRD分析显示,250℃热处理的MoO3粉末已结晶(为α-MoO3),且沿(Ok0)方向取向强烈;随热处理温度的升高,MoO3微结构发生了相应的变化,Mo——O（2）、Mo——O（3）键振动吸收增强,且峰位移动。这些变化归因于热处理导致的MoO3颗粒形状、团聚状态的变化以及应变键的产生。     

一种新型的半导体光催化剂——纳米氧化亚铜

半导体光催化技术是解决环境污染问题的有效手段,从光催化的催化机理出发,在分析了二氧化钛光催化剂的局限性的基础上,介绍了一种新型的可见光型半导体光催化剂--纳米氧化亚铜,对其制备方法和在光催化剂方面的研究进展作了综述,并对光催化剂的应用及未来研究方向进行了展望.     

葡聚糖中超顺磁氧化铁复合纳米粒子制备影响因素及表征

利用化学共沉积法在改性葡聚糖体系下制备了以超顺磁性纳米氧化铁为核心，外包葡聚糖的壳核结构复合粒子．对制备过程控制因素进行了详细的研究，实验结果表明：利用改性葡聚糖为表面活性剂，碱源快速滴加，合理的控制反应时间，温度可形成小核的超顺磁性纳米氧化铁-葡聚糖复合纳米粒子．在优化的实验条件下，得到核心的平均粒径5nm，总体的平均粒径为7．8nm，并利用XRD、TEM和GLS等手段对其结构，形态和粒径分布进行了表征．