煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂的制备及应用研究

为了改善水性醇酸涂料的干燥性能和防腐性能,以妥尔油酸、苯甲酸、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、间苯二甲酸反应制备醇酸树脂,采用含羟基的丙烯酸类单体对醇酸树脂进行改性,制备了性能优异的水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂。以改性后的水性低羟基值丙烯酸改性醇酸树脂为成膜物质,设计了水性羟基丙烯酸改性醇酸涂料,讨论了脂肪酸种类、醇酸树脂的油度、丙烯酸单体用量、醇酸树脂羟基值、改性树脂羟基值、醇酸树脂和丙烯酸酯类单体比例及助溶剂等因素对树脂性能的影响。结果表明：制备的水性羟基丙烯酸改性醇酸涂料在低温、高湿环境中干燥速度快、机械性能好,同时具有优异的耐候性和防腐性能。     

用于合成纳米苯丙乳液的纳米TiO2表面改性及表征

研究了利用硅烷偶联剂改性纳米TiO2的方法,并通过FTIR、TEM等手段表征化学改性产物的结构和改性后纳米二氧化钛的分散性,结果表明偶联剂与二氧化钛表面发生化学偶联反应,使二氧化钛表面被偶联剂包覆,从而使二氧化钛改性产物在有机物中具有良好的分散性能.通过TEM分析用改性后的纳米TiO2原位合成的纳米TiO2/苯丙乳液复合体系具有以纳米TiO2粒子为核,以聚合物为壳的核壳结构,该乳液涂膜的耐水性达120h不泛白,硬度为H级,明显优于非纳米苯丙乳液,且具有很好的抑菌作用,可用于制备纳米水性涂料.     

丙烯酸酯类改性剂及制法和在双酚-A聚碳酸酯的应用

一种丙烯酸酯类改性剂是将纳米二氧化硅，纳米碳酸钙，纳米氧化锌，纳米硫化锌，纳米氧化钛或纳米硫化镉干燥后，加入硅烷偶联剂及二甲苯，反应温度控制在二甲苯的回流温度，将产物静置，干燥下层物质，得到烷基化纳米粒子。烷基化纳米粒子和乳化剂加入到去离子水中，通氮气保护，当温度升到70℃时分步滴加引发剂、丙烯酸酯类单体，反应完全后，冷却，喷雾干燥，得烷基化纳米粒子：丙烯酸酯类单体的重量比例为2—10：98—90的改性剂。本发明具有对聚合物的综合性能得到提高，工艺过程比较简单，该改性粒子不影响聚碳酸酯的光学性能的优点。     

锑掺杂二氧化锡纳米粉体的改性及在涂料中的应用

利用硅烷偶联剂、醇、油酸钠及自制高分子表面活性剂对锑掺杂二氧化锡纳米粉体(ATO)进行表面处理,研究了不同改性剂对粉体分散性的影响.以改性纳米ATO分散浆料和水性聚氨酯为原料,采用共混法制备了纳米复合涂料,并对其隔热性及基本性能进行测试.TEM及离心实验表明,ATO粉体经自制高分子表面活性剂或硅烷偶联剂改性后,分散性明显提高.性能测试表明:ATO粉体的加入能显著提高涂膜硬度及隔热性.     

水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展

介绍了环氧树脂改性水性丙烯酸涂料、有机氟改性水性丙烯酸涂料、聚氨酯改性水性丙烯酸涂料、有机硅改性水性丙烯酸涂料及外加纳米助剂改性水性丙烯酸涂料的研究进展,经过改性水性丙烯酸树脂涂料能够获得优良的综合性能,提高了水性丙烯酸树脂涂料的使用性能,扩大了水性丙烯酸树脂涂料的推广应用范围。提出了当前水性丙烯酸改性研究存在的难题,指出将来水性丙烯酸涂料的研究应朝着多功能、高性能、多样化和绿色化方向发展。     

溶胶-凝胶法纳米二氧化硅原位改性研究

研究了原位改性对溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅的特性和应用性能的影响,结果表明原位改性改善了纳米二氧化硅的分散性,使纳米二氧化硅的粒径减小,分布更加均匀,外观形貌发生变化,但并不改变纳米二氧化硅的晶体结构和体相成分.其改性机理是纳米二氧化硅表面的物理吸附水和硅羟基被硅烷偶联剂的有机成分所代替.当硅烷偶联剂的用量适当时,制备的纳米二氧化硅在阴极电泳漆中具有良好的应用性能.     

硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究

利用硅烷偶联剂对纳米二氧化硅粉体进行超声表面改性,采用动态光散射粒度仪(DLS)、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等分析手段对表面改性前后的纳米二氧化硅进行表征。结果表明:硅烷偶联剂能够成功地对纳米二氧化硅进行改性,并且提高其分散性。经硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅活化率提高,团聚减少,粒子分布更加均匀。     

防腐蚀涂料基料树脂水性化研究进展

水性防腐蚀涂料是水性涂料的一个重要分支目前国内性能较好的防腐蚀涂料基料树脂主要是环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂3大类，作者综述了国内外防腐蚀涂料基料树脂水性化的发展现状，着重介绍了环氧树脂和聚氨酯树脂的水基改性方法：指出，随着人们环保意识增强，水性树脂必将成为防腐蚀涂料基料树脂的主流产品。     

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。     

Substantiating the role of phase bicontinuity and interfacial bonding in epoxy-silica nanocomposites

Nanocomposites consisting of an epoxy network matrix and a silica reinforcing phase were produced from a resin mixture functionalized with alkoxysilane coupling agents. Particulate nanocomposites were obtained by dispersing silica-organosol particles in the resin, while bicontinuous phase nanocomposirtes were obtained by the in-situ hydrolysis and condensation of tetraethoxysilane containing minor amounts of γ-glycidoxyl trimethoxysilane. Functionalization of the epoxy resin with an amine silane coupling agent was found to be more effective in aiding the dispersion of silica sol particles in the resin than the corresponding resin functionalized with a mercaptan silane coupling agent. Similar differences in the efficiency of coupling agent grafted on to the epoxy resin were observed for bicontinuous phase nanocomposites. The amine silane functionalization produces denser silica domains, which results in a higher rubber-plateau modulus and higher resistance to solvent penetration. The study also showed that the particulate nanocomposites are very ineffective in improving the solvent resistance of the base resin, even when the resin is grafted with a very efficient amine silane coupling agent, which promotes interfacial bonding. The different types of morphology were characterized by transmission electron microscopy and small angle X-ray scattering analysis.     

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。     

热镀锌钢板无铬钝化膜的改性及其耐蚀性能

以丙烯酸树脂作主成膜剂,钼酸、磷酸盐作缓蚀剂,再加入经铝溶胶改性的硅烷偶联剂,通过交联反应在镀锌板表面形成无铬钝化膜。利用红外光谱、中性盐雾试验、电化学交流阻抗和极化曲线对镀锌板表面钝化膜特征进行了表征。结果表明:铝溶胶改性硅烷在钝化膜中形成了Si-O-Al键;改性后的无铬钝化膜更加致密,耐腐蚀性能更高。     

纳米SiO2/环氧树脂金刚石磨块的制备与性能

以液态环氧树脂为结合剂、金刚石为磨料、纳米SiO₂为增强材料, 采用浇注法制备了金刚石磨块, 并研究了其性能。结果表明: 促进剂与成型料的总质量比0.25%、固化工艺为130℃/4 h+160℃/2 h时, 磨块可获得较好的固化效果; 金刚石表面经过硅烷偶联剂或镀Ni处理均可提高磨块的耐磨性, 磨削比分别提高15.0%和32.5%; 添加经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO₂可均匀分散于磨块体系中, 起到质点增强的作用, 且其质量分数为4%时, 磨块的抗弯强度和洛氏硬度最大, 分别达到106 MPa和HRB 56。     

铜粉的改性及其在聚氨酯基低红外发射率复合涂层中的应用

使用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为偶联剂,对铜粉(Cu)进行了表面化学改性;研究了采用不同偶联剂浓度改性Cu粉时对50% Cu/聚氨酯(PU)复合涂层力学性能、红外发射率、耐腐蚀性能的影响,并对其影响机制进行了分析。结果表明：经过改性后,硅烷偶联剂接枝于Cu粉表面。与未改性样品比较,适当硅烷偶联剂浓度改性的50% Cu/PU涂层在8～14μm波段的红外发射率仍然保持很低(0.1);涂层力学性能有较大的提高,附着力从2级增加到1级,铅笔硬度由4H增加到6H,两者均达到最高级;在保持涂层红外发射率不变的前提下,涂层耐碱、酸、盐时间分别从1、50、10h改善到90、60、50h;分析认为Cu粉的改性改善了其与聚氨酯界面的相容性及涂层致密性。     

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。     

改性F-51/E-51环氧树脂水乳液研究

多官能度环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,再与乙酸成盐得到一种水性环氧树脂,该树脂保留了较多的环氧基团,与胺类固化剂配合,可作为涂料或复合材料基体。此外,该改性树脂对其它环氧树脂有良好的乳化能力,用适量E-51环氧树脂与之混合,通过相转变法制备的水乳液稳定性好,固化膜综合性能良好,吸水率与溶剂型环氧体系相当。     

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%。