磷化聚苯胺用量对复合涂层防腐蚀性能的影响

以植酸(PhA)为掺杂剂通过化学氧化法合成了一种磷化聚苯胺(P-PANI),并将其混入硅树脂(SiR)中,刷涂在镁锂(Mg-Li)合金表面制备了P-PANI/SiR复合防腐蚀涂层。采用FTIR、UV-Vis-NIR和XPS表征了P-PANI的结构;研究了P-PANI含量对复合涂层疏水性、附着力及防腐蚀性能的影响。结果表明：当P-PANI占SiR的质量分数为2.0%时,得到的复合涂层表现出较好的疏水性和防腐蚀性能。其水接触角为125.4°,复合涂层的干、湿附着力均为0级,腐蚀电流密度为5.15×10-10 A/cm2,电化学阻抗值达到108 Ω•cm2。     

功能填料的制备及其对硅树脂涂层性能的影响

为了提高涂层的防腐蚀性能,首先以植酸为掺杂剂,采用化学氧化法制备磷化聚苯胺(P-PANI);再采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)并对其进行还原得到还原氧化石墨烯(RGO),然后将P-PANI、RGO作为功能填料加入到硅树脂(SiR)中,刷涂在镁锂(Mg-Li)合金表面制备了P-PANI/RGO/SiR复合涂层。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了功能填料的结构和形貌;研究了功能填料对涂层基本性能、疏水性能和防腐蚀性能的影响。结果显示:同时加入P-PANI和RGO的SiR涂层表现出较好的性能,干湿附着力均为0级,接触角为97.24°,腐蚀电流密度仅为4.03×10~(-7) A×cm~(-2),腐蚀防护效率高达97.64%。     

磺化聚苯胺/硅树脂涂层的制备及防腐蚀性能

分别以十二烷基硫酸钠(SDS)和木质素磺酸钠(LGS)为掺杂剂,通过化学氧化法合成了两种磺化聚苯胺(PANI-SDS和PANI-LGS),并将合成的磺化PANI混入溶胶-凝胶法制备的硅树脂(SiR)中,刷涂在Q235钢表面制备了复合防腐蚀涂层。采用FTIR表征了磺化PANI的结构;对比了PANI-LGS和PANI-SDS的基本性能,考察了SiR、PANI-SDS/SiR和PANI-LGS/SiR复合涂层的耐水性、附着力、机械性能及防腐蚀性能,并分析了复合涂层的防腐蚀机理。结果表明:制备的PANI-LGS/SiR复合涂层疏水性能较好,接触角达到113.0°,吸水率仅为7.58%。电化学测试结果表明,该复合涂层对Q235钢具有良好的防腐蚀性能,腐蚀速率为5.56×10~(-3) mm/a,复合涂层是通过物理屏蔽和阳极保护作用实现对金属的腐蚀防护。     

聚苯胺/磷化含氟丙烯酸酯复合乳胶涂层的防腐蚀性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂和掺杂剂,采用化学氧化聚合法合成了一种稳定的聚苯胺(PANI)乳液,该乳液与合成的磷化含氟丙烯酸酯(P-FAc)乳液以不同的比例制备复合乳胶涂层。采用傅里叶变换红外光谱仪对合成的PANI和P-FAc进行了结构表征;通过接触角、附着力、极化曲线、开路电位和电化学阻抗谱测试了复合涂层对Q235钢的防腐蚀性能;通过扫描电子显微镜观察了揭掉PANI/P-FAc复合涂层后的Q235钢表面形貌。结果表明:当PANI乳液与P-FAc乳液的质量比为1∶1时,复合涂层的性能最佳,其腐蚀电流密度仅为1.09×10~(-6)A/cm~2,平衡电位为-0.55 V,阻抗为10~(4.3)Ω·cm~2。     

水分散型SiO2@PANI防腐材料的制备及性能

用γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对SiO_2表面进行修饰,再引入苯胺合成聚苯胺(PANI)接枝的SiO_2溶胶(SiO_2@PANI),经乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)原位包埋后得到SiO_2@PANI/VTMS复合溶胶。讨论了反应温度和引发剂用量对SiO_2@PANI的分散稳定性、粒径、复合涂层接触角以及防腐蚀性能的影响,通过FTIR、SEM表征了SiO_2@PANI粒子的结构与形貌。结果表明,GPTMS改性的SiO_2有利于苯胺通过氨基与环氧基的反应均匀地在其表面接枝聚合,得到以SiO_2为核和PANI为壳的核壳型SiO_2@PANI溶胶。当反应温度10℃,n(APS)/n(An)=0.75时,SiO_2@PANI溶胶具有良好的水分散,电导率达到3.8×10~(-2)S/cm,以其制备的SiO_2@PANI/VTMS复合溶胶可以直接涂在镁锂合金(Mg-Li)表面形成疏水涂层,涂层水接触角高达135.7°;涂层对Mg-Li合金具有优异的防腐蚀性能,其电化学阻抗值达到2.3×10~4Ω·cm~2,腐蚀电流密度仅为7.51×10~(-7)A/cm~2。     

硼酸掺杂聚苯胺的制备及其在提高硅树脂涂层防腐性能中的应用

以硼酸(BA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过化学氧化法合成了硼酸掺杂聚苯胺(PANI-BA).通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、接触角测量仪等对PANI-BA的结构、形貌及疏水性进行了分析.以硅树脂(SiR)为成膜物,在Q235钢表面制备了PANI-BA/SiR复合涂层,测试它的水接触角、吸水率、腐蚀电化学行为及耐盐雾性能.结果表明,PANI-BA具有特殊的形貌,当苯胺与硼酸的物质的量比为1:1.5时,产物为较规整的纳米棒结构,水接触角达144.7°.PANI-BA/SiR复合涂层具有良好的疏水性能和防腐蚀性能,水接触角达120.9°,吸水率仅为1.32％,可耐960 h中性盐雾试验.     

不锈钢表面PANI/Nd2O3/EP复合涂层的制备与性能

为提高环氧复合涂层在304不锈钢表面的防腐性能,采用原位聚合法将聚苯胺(PANI)和氧化钕(Nd₂O₃)制成PANI/Nd₂O₃复合材料,再将其作为增料剂添加到环氧树脂(EP)中,制得PANI/Nd₂O₃/EP复合涂层。通过改变PANI/Nd₂O₃在环氧树脂中的含量,探究了PANI/Nd₂O₃复合材料对复合涂层的附着力、防腐性能和疏水性能的影响。结果表明：添加适量的PANI/Nd₂O₃复合材料可以提高涂层的附着力,增强其防腐性能及疏水性能。当PANI/Nd₂O₃复合材料的质量分数为4%时,复合涂层的附着力、防腐性能和疏水性能均达到最佳。     

石墨烯复合环氧树脂涂层的制备及其性能

以腰果酚改性酚醛胺为固化剂,将石墨烯掺杂到环氧树脂(E42)中制备了防腐涂料,并将其涂覆在预处理的基材马口铁上.对复合涂层的表面形貌、固化时间、光泽度、附着力、抗冲击性、硬度、柔韧性和防腐性能进行了测试.结果表明,腰果酚改性酚醛胺固化剂制备的涂层具有优异的力学性能和防腐性能,且随着石墨烯含量(以E42质量为基准,下同)的增加,涂层防腐性能提高.当腰果酚改性酚醛胺含量为25％,石墨烯含量为6％时,制备的涂层的平均厚度为(120±10)μm,硬度可达到2H,附着力达到0级,自腐蚀电流密度为8.482×10–6 A/cm2,腐蚀速率为6.593×10–2 mm/a.     

植酸改性水性环氧-丙烯酸酯乳液制备及其防腐性能

采用植酸改性环氧树脂,再用改性环氧树脂制备出水性环氧-丙烯酸酯复合乳液及其涂层。通过红外光谱,塔菲尔曲线及耐中性盐雾测试研究了改性水性环氧-丙烯酸酯复合乳液涂层的耐腐蚀性能。结果表明,植酸改性环氧树脂充分发挥了植酸的缓蚀性和屏蔽作用,其水性乳液涂层在质量分数3.5%的NaCl溶液中浸泡前和浸泡72 h后的腐蚀电压分别为-0.432 V和-0.597 V,腐蚀电流分别为3.829×10~(-6)A/cm~2和5.884×10~(-6)A/cm~2,乳液间歇喷雾180 h后划痕处单向腐蚀1.1 mm,无起泡,耐腐蚀性明显优于未改性乳液。     

环氧树脂和聚硅氧烷复合涂层在重工业污染区气候下的腐蚀行为

Q235钢基材表面分别喷涂环氧树脂和聚硅氧烷体系涂层于重庆市"重工业污染区"110kV变电站大气环境中自然曝晒0～450 d。通过电化学测试,研究两种体系浸在5%NaCl介质中的耐候性与耐盐蚀性、腐蚀类型、腐蚀规律。结果表明:环氧树脂涂层体系平均腐蚀电流密度为1.118 0×10~(-10)μA/cm~2,平均极化阻抗为1.313 1×10~7·cm~2;聚硅氧烷涂层体系平均腐蚀电流密度为8.602 0×10~(-9)μA/cm~2,平均极化阻抗为2.470 8×10~6·cm~2;结合腐蚀形貌分析,环氧涂层比聚硅氧烷有较好的耐候性,具有良好的防腐性能。     

改性石墨烯@聚苯胺/硅树脂复合涂层的制备及防腐蚀性能

先采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并使用N?(β?氨乙基)?γ?氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)对其改性而得到改性石墨烯(KH792GO),再采用化学氧化法将苯胺直接聚合到KH792GO表面,制备出了分散性优异的改性石墨烯接枝聚苯胺(KH792GO@PANI).将KH792GO@PANI作为功能填料加入硅树脂(SiR)中并刷涂在Q235钢表面,得到KH792GO@PANI/SiR复合涂层.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征了功能填料的结构和形貌,研究了功能填料对涂层疏水性能和腐蚀电化学行为的影响.结果显示:加入KH792GO@PANI的涂层表现出优异的防腐蚀性能,水接触角为105.63°,吸水率为2.65％.     

SBA-15改性氧化石墨烯的环氧复合涂层制备及其防腐性能

用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)将SBA-15分子筛接枝到氧化石墨烯上制备功能填料,并将其填充到水性环氧树脂中制备复合涂层。采用FTIR、XRD、氮气吸附脱附和TEM对填料进行了表征;采用电化学阻抗谱(EIS)、盐雾实验和附着力测试等方法对不同填料添加量涂层的防腐性能及力学性能进行了表征。实验结果表明:当功能填料添加质量分数为1.0%(占体系总质量)时,涂层电化学阻抗值达到4×10~8Ω·cm~2,同时具有最佳耐盐雾性能以及附着力性能。复合涂层的防腐性能明显优于纯环氧涂层,这主要是因为功能填料的孔/片协同结构有效地延缓了腐蚀粒子到达金属基材表面的时间。     

45#钢表面Ni-W/ZnO超疏水复合涂层的制备及性能研究

采用电沉积工艺并结合喷涂法在45#钢表面制备Ni-W/ZnO超疏水复合涂层,表征了复合涂层的微观形貌和主要成分,并对复合涂层的疏水性、机械稳定性及耐蚀性进行测试分析。结果表明：复合涂层表面形成微纳米分级结构,主要成分为Ni、W、Zn、O、C和Si元素,改性ZnO颗粒在复合涂层中呈较均匀分散状态。复合涂层表面水滴接触角达到151.4°,表现出超疏水性能,并且经20次胶带提拉、20次砂粒冲击和20个周期砂纸摩擦后接触角仍然大于150°,能稳定地保持超疏水性能而且具有良好的机械稳定性。复合涂层还表现出优异的耐蚀性,其腐蚀电流密度仅为6.79×10^-7 A/cm²,极化电阻达到3.25×10⁴Ω·cm²,相比于常规Ni-W合金镀层,能为45#钢提供理想的腐蚀防护作用。     

金红石型纳米TiO_2改性纳米复合氟碳涂层的制备与性能研究

采用氟硅烷偶联剂改性金红石R型纳米TiO_2,并用作常温固化氟碳树脂FEVE的填料,制备了疏水性金红石型纳米TiO_2改性纳米复合氟碳涂层。以红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征了其微观结构,以接触角测量仪测定了其疏水性、计算了其表面能,按国家及电力行业标准测定了其理化与电气性能。结果表明,制备的纳米复合氟碳涂层对水静态接触角为121°,具备良好的疏水性。理化及电气绝缘性能测试结果表明,其体积电阻率为2.5×10~(10)Ω·m,击穿场强为21.1 kV/mm,符合绝缘子国家标准,制备的涂层具有优良的防污闪性能。     

电聚合聚吡咯双层复合涂层对不锈钢的防腐蚀研究

为了提高不锈钢材料在酸性环境中的耐腐蚀性,通过电聚合技术于304不锈钢基体上沉积内层掺杂磷钼酸、外层掺杂樟脑磺酸的导电性聚吡咯复合防腐蚀涂层(PPY-PMA/PPY-CSA),通过FT-IR、SEM、EDX、电化学性能测试等手段探讨了其与单层磷钼酸掺杂的聚吡咯涂层(PPY-PMA)之间的组成、结构、形貌和防腐蚀性能的差异。结果表明:PPY-PMA/PPY-CSA复合涂层附着力强,结构更为致密,在0.3 mol/L的H₂SO₄溶液中,PPY-PMA/PPY-CSA复合涂层可通过内、外层涂层的相互作用及缓蚀剂的释放为304不锈钢提供优异的防腐蚀作用。在288 h服役期间内,PPY-PMA/PPY-CSA复合涂层未出现退化现象,相对于PPY-PMA涂层防腐蚀性能更为稳定。     

疏水改性氧化石墨烯/环氧复合涂料的制备及其防腐性能研究

以叔碳酸缩水甘油酯(E-10P)为疏水单体,通过环氧与羧酸的共价键合,在氧化石墨烯(GO)表面引入疏水性支化碳链,改性后的氧化石墨烯(F-GO)作为防锈填料加入环氧树脂中得到F-GO/环氧复合涂料。通过红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、热重分析对F-GO的结构进行表征,通过场发射扫描电镜观察F-GO及复合涂料的微观形貌,并通过电化学阻抗、极化曲线和盐雾试验测试了复合涂料的防腐性能。结果表明:E-10P可利用其空间效应阻碍片层的团聚;疏水效应可提高F-GO的热稳定性和与环氧树脂的相容性;与空白环氧涂层相比,当复合涂料中F-GO质量分数为0.2%时,厚度为20~25 μm的防腐涂层的腐蚀电流可由2.358 6×10 ^-6 A/cm ²下降至2.000 2×10 ^-11 A/cm ²,阻抗值可由1.1×10 ⁷ Ω·cm ² 提升至6.9×10 ⁹ Ω·cm ²。     

叔碳改性硅丙乳液复合涂层的防腐蚀性能研究

利用叔碳酸乙烯酯和乙烯基三甲氧基硅烷为功能单体,合成叔碳酸乙烯酯-硅烷改性丙烯酸酯(叔硅丙)乳液,并添加纳米Si O2和纳米蒙脱土等无机材料制备复合防腐蚀涂层。通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线、盐雾试验等测试研究了乳液种类及无机纳米材料种类对涂层耐水性和防腐蚀性能的影响。结果表明,叔碳酸乙烯酯和乙烯基三甲氧基硅烷的引入可以有效提高涂层的耐水性和防腐蚀性能,无机纳米材料的加入,尤其是蒙脱土的加入可以进一步提高涂层的防腐蚀性能。复合涂层的吸水率仅为0.7%,腐蚀电流密度为2.91×10-9A/cm2,电化学阻抗可达1.9×108Ω,盐雾试验240 h后无腐蚀扩散现象。     

PE基聚硅氧烷/改性SiO2超疏水薄膜的构筑

使用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对纳米SiO2进行表面疏水改性,将得到的改性纳米SiO2(OTMS-SiO2)添加到有机硅树脂(SI)中,然后采用两步法在聚乙烯(PE)薄膜表面固化制备了复合涂层SI/OTMS-SiO2.通过FTIR、1HNMR、29SiNMR、TGA对OTMS-SiO2及复合涂层进行了表征,采用接触角测量仪、SEM、AFM对复合涂层疏水特性和形貌进行了测试和观察,最后对复合涂层的耐磨性和附着力进行了分析.结果表明,SiO2表面成功引入了OTMS,且OTMS-SiO2均匀附着在硅树脂涂层上,增加了表面粗糙度,得到了PE基固化超疏水复合涂层.当OTMS-SiO2添加量为正己烷质量的8％时,制得的复合涂层的水接触角为154°,滚动角为7°,并具有良好的耐磨性,其附着力可达4A等级.     

石墨烯/碳纳米管增强氧化铝陶瓷涂层的耐腐蚀性能研究

为了提高氧化铝陶瓷涂层性能,将碳纳米管及石墨烯的一种或两种材料植入涂层中。并对氧化铝陶瓷涂层开展电化学试验进行耐腐蚀性能研究,研究结果表明:添加0.2%石墨烯和0.2%混杂功能化碳纳米管的复合涂层的耐腐蚀性能最优异,电流密度从2.890×10~(-6) A/cm~2下降到1.536×10~(-6) A/cm~2,电阻抗从11388Ω提高到28079Ω,耐腐蚀效率最大46.85%。微观结构表明,相比于纯的氧化铝涂层,碳纳米管和石墨烯的植入能提高陶瓷涂层的致密性,同时,碳纳米管和石墨烯的结构能够有效阻断裂纹扩散,从而起到保护基体的作用。     

丙烯酸树脂的制备及其在环氧树脂涂层中的应用研究

通过溶液法合成丙烯酸树脂并表征,然后将其添加到环氧树脂中在镁合金表面制备涂层,通过冲击、柔韧性结合电化学阻抗技术(EIS)研究丙烯酸树脂加入对环氧涂层力学及防护性能的影响。研究结果表明,与纯环氧树脂防腐涂层相比,加入丙烯酸树脂后涂层与基体之间的附着力提高了2 MPa、耐冲击性和疏水性均有改善;添加丙烯酸树脂的涂层在浸泡1 656 h后的阻抗为1.25×10⁹Ω·cm²,而环氧清漆涂层的阻抗仅为3.85×10⁷Ω·cm²;因此加入丙烯酸树脂后使环氧涂层有更优异的防腐性能。