双酚A型环氧树脂及特种压敏胶的研究及应用

为了提高产品的涂装质量,消除产品盲孔存油及涂装盲区应改进表面处理工艺,通过对几种胶粘剂进行相关的试验,找到了解决以上问题的方法。     

5083 铝合金环氧涂层盐水浸泡失效研究

目的研究铝合金基体上环氧涂层在盐水浸泡环境中的电化学阻抗谱变化规律,揭示涂层失效的原因和机制。方法采用电化学阻抗谱技术、红外测试、扫描电镜及能谱分析等方法,研究涂覆在5083铝合金基体上的环氧涂层在盐水浸泡过程中的裂化过程和失效机制。结果在3.5%(质量分数)Na Cl溶液的连续浸泡下,涂层电阻明显下降、电容明显增大,相应的涂层孔隙率和吸水体积百分数均逐渐增加;长期浸泡后,涂层孔隙率和吸水体积百分数均趋于稳定。随着浸泡时间的增加,涂层表面孔洞等缺陷增多,保护作用减弱;涂层内氧元素含量逐渐增加,碳元素含量逐渐减小;涂层内有羟基生成和C—O键的断裂发生。结论环氧涂层中环氧官能基团在电解质溶液中发生水解,水解形成羟基和氨基等亲水基团以及涂层中存在的孔洞等缺陷,进一步促进电解液的渗透,加速涂层的劣化。金属基体表面腐蚀反应会促进涂层与基体的剥离,腐蚀产物在涂层内的累积,也会导致涂层内孔隙和缺陷增多,促进涂层劣化。     

涂层失效过程电化学阻抗谱的神经网络分析

在涂层失效过程的研究中，对长期浸泡于电解质溶液中试片的电化学阻抗谱(EIS)进行分析，提出了利用Bode图幅频特性曲线斜率做为评价参数的方法．以幅频特性斜率曲线作为Kohonen神经网络的输入。将涂层失效过程自适应的分为5个连续子过程。并将学习后的网络用于涂层失效过程阻抗谱分析．结果表明不同类型涂层失效过程不同，可用建立的神经网络对涂层性能进行评价．     

钻杆用环氧树脂内涂层的微观结构及性能评价

热固性环氧树脂涂层具有优良的防腐蚀性能,被广泛应用在各种恶劣环境中对管线进行防腐蚀保护.钻杆用内涂层的防腐蚀性能一直采用高压釜进行评价,此评价方法时间长,并且不能对涂层失效机理进行分析;因此,在高压釜评价涂层性能前,利用扫描电子显微镜对涂层表面的微观结构进行观察,分析了涂层的表面微观缺陷以及可能引起涂层失效的原因,最后...     

用EIS研究H2O在环氧涂层中的传输行为

利用电化学阻抗谱技术，研究了H2O在不同颜料体积浓度（PVC）环氧涂层中的传输行为，计算出H2O在不同PVC环氧涂层中的扩散系数，并分析了PVC对H2O在环氧涂层中传输行为的影响。结果表明，在0．5mol/LNaCl水溶液中，N2O在不同PVC环氧涂层中传输的起始阶段满足菲克第二扩散定律；在所研究的PVC数值范围内，扩散系数随PVC的增大而减小。     

纳米Al2O3掺杂酚醛/环氧复合涂层的耐腐蚀性能

以酚醛树脂(PF)改性环氧树脂(EP)为基体,将硅烷改性的纳米Al₂O₃掺杂其中,制备了纳米Al₂O₃-PF/EP复合涂层。利用红外光谱仪(FTIR)、接触角测量仪和电化学阻抗谱(EIS)等测试方法对复合涂层进行了表征。结果表明：硅烷改性的纳米Al₂O₃和PF与EP之间发生了化学反应,酚醛固化涂层的抗渗透性和交联密度提高;纳米Al₂O₃-PF/EP复合涂层的耐腐蚀性能优于EP涂层和PF/EP涂层,且掺杂3%(质量分数)纳米Al₂O₃的PF/EP复合涂层,其耐腐蚀性能最优;硅烷改性的纳米Al₂O₃与PF/EP之间的分散性和稳定性提高,涂层变得更致密,阻碍了腐蚀性介质的扩散,从而提高复合涂层的耐腐蚀性能。     

有机防腐涂层在流动条件下的加速失效行为

选用熔融结合环氧粉末(FBE)涂层作为研究对象,用电化学阻抗谱法(EIS)考察流动的和静止的涂层在3%NaCl溶液介质中的失效行为,以此探讨流动条件对涂层的失效行为的影响.结果表明,涂层在流动的条件下加速失效,失效的原因是液体的流动加速了溶液中离子,而不是水分子向涂层中的渗透.这为考核涂层提供了一种新的加速实验方法.     

单面沉积热障涂层失效模式的研究

用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)制备了双层结构热障涂层,对其在热循环过程中的组织结构变化与失效模式用扫描电镜(SEM)与交流阻抗法进行了测试分析.结果表明,与双面沉积热障涂层的失效模式不同,单面沉积热障涂层的剥落发生在陶瓷层内,而不是发生在热氧化生长层内.应力分析表明,双面沉积的热障涂层在热循环过程中主要受到由于热不匹配所产生的平行于样品表面的剪切力的作用,而单面沉积的热障涂层则不仅受到剪切力的作用,而且还将受到沿样品法线方向应力的作用,从而导致在陶瓷层内产生开裂.用交流阻抗法可以有效地表征上述横向裂纹的萌生及其扩展.     

用电化学阻抗谱(EIS)研究环氧树脂涂层的防腐蚀性能

测试了环氧树脂/钢体系在3.5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱,并结合激光拉曼光谱测量和扫描电镜观察,系统地研究了有机涂层/金属体系性能与失效过程。重点在于涂层内部腐蚀性介质的传输以及涂层/金属界面发生的变化。结果表明:浸泡初期阻抗减小,中期阻抗增大,后期阻抗又减小,这与界面处生成的腐蚀产物膜有关。随着涂层在电解质溶液中浸泡时间的延长,涂层中Cl-浓度增加,破坏了界面处的腐蚀产物膜。     

耦接件涂层失效程度与其力学损伤之间的关系

以300M钢,2024和5A06铝合金涂层体系作为实验材料,采用不同的耦接模式将其与钛合金耦接,并依次进行了湿热、盐雾和霉菌加速实验。然后,利用层次分析法(AHP),分析建立了有机涂层失效综合评价模型,并通过电化学阻抗谱(EIS)对评价结果进行了验证。最后,利用万能拉伸试验机,测试了加速实验后涂层样品的力学性能,建立了涂层失效程度与其力学性能损伤之间的关系。结果表明,经过加速实验之后,耦接涂层样品的抗拉强度和断裂延伸率均出现一定程度的下降,且其下降程度与耦接方式有关。同时,经过加速实验之后,涂层样品力学性能与其综合评价结果呈明显的负相关关系。     

实海浸泡条件下聚氨酯涂层的失效行为

目的 在青岛市小麦岛试验站开展实海浸泡试验,探究聚氨酯涂层在实际服役过程中的失效行为。 方法 选用TS55?80聚氨酯涂层/Q235碳钢体系为试验样品,开展实海浸泡试验。从聚氨酯涂层的表面形貌、失光率、色差、涂层附着力、化学结构及涂层热稳定性等角度对聚氨酯涂层的失效行为进行研究。结果 在实海浸泡条件下,聚氨酯涂层表面会出现明显的鼓泡和裂纹等缺陷,在浸泡6个月后的涂层表面可以观察到明显的腐蚀产物。随着浸泡时间的延长,涂层的化学结构发生了明显变化,涂层的热稳定性显著降低。在浸泡12个月后,聚氨酯涂层的失光率为69.9%,属于严重失光;涂层的色差达到3.20,属于轻微变色,涂层的附着力降至0.82 MPa,涂层与金属基体的结合强度大幅下降;聚氨酯涂层的阻抗值降至2.81×10³ Ω.cm²,说明涂层的防护性能基本丧失。结论 在实海浸泡条件下,聚氨酯涂层中颜料颗粒的脱落会造成涂层表面孔隙数量的增加,这会加速海水中水和氧气等腐蚀性介质的渗透过程,使得涂层/金属界面处的电化学反应快速进行,导致涂层的防护性能快速下降。此外,聚氨酯链中氨基甲酸酯键的水解是造成聚氨酯涂层发生降解的主要原因。     

横向梯度温度场下热障涂层的失效分析

采用热障涂层服役环境性能实验模拟器,利用电化学阻抗谱针对横向梯度温度场条件下的热障涂层结构变化开展研究,并结合有限元方法对热力耦合作用下热障涂层的失效机理进行了分析,发现当管状试样处于两端约束受力状态下,加热区边缘为涂层易发生开裂部位。     

模拟海洋大气环境中丙烯酸聚氨酯涂层的失效规律

针对丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂层在沿海大气环境使用中的问题,采用电化学阻抗谱(EIS)技术、数值分析技术,研究了40℃模拟海洋大气环境中涂层内水分的扩散过程。结果表明,涂层内水分的扩散过程的lnCc-t1/2曲线可分为两个阶段:线性增加阶段和缓慢增加阶段。计算得到第一阶段涂层中水分的扩散系数D为5.45×10-10 cm2/s。研究还发现,海洋大气环境下聚氨酯涂层老化过程大致可分为三个阶段:水渗透过程、涂层下金属腐蚀过程和涂层完全失效过程。     

雷达吸波涂层腐蚀失效对雷达隐身性能的影响

目的 研究腐蚀失效后的吸波涂层与雷达隐身性能的变化规律。方法 制备7块吸波涂层样品,分别进行0、24、48、96、240、480、840 h的中性盐雾试验。通过X射线能谱仪和扫描电子显微镜、电化学工作站分别对试验后的样品组成成分和微观形貌、电化学阻抗谱进行表征。利用矢量网络分析仪对盐雾试验后的样品在8～18 GHz频率范围内的雷达波反射率进行测试。结果 吸波涂层在试验96、240 h后出现局部小范围点蚀现象,480、840h时出现大面积点蚀现象。同时,吸收剂形貌也发生改变,涂层氧含量增加,说明涂层中吸收剂被渗入的腐蚀介质腐蚀氧化。通过等效电路图拟合交流阻抗谱数据结果,认为样品腐蚀失效经历了3个阶段,840 h盐雾试验后,样品膜值较试验前原始样品(0 h)已下降69.7%,说明涂层防护性能得到极大破坏。0h样品雷达波反射率均值为–4.27,4dB带宽实现了70.07%,840h样品反射率均值为–4.71,4 dB带宽达到了87.53%,整个试验过程反射率测试结果的均值相差不到0.5 dB,说明雷达隐身性能并没有下降。结论 在一定时间阶段内,雷达吸波涂层中吸收剂被氧化腐蚀,并不会导致雷达隐...     

循环压力对环氧涂层在模拟深海环境中失效行为的影响

在模拟深海环境下,利用电化学阻抗技术并结合重量法,研究了循环压力对纯环氧涂层在3.5mass%NaCl溶液中失效行为的影响。结果表明,循环压力条件下,涂层的阻抗行为呈周期性变化规律:在高压条件下浸泡时,有机涂层电容较高、涂层电阻较低;而常压条件下两者都较高。循环压力增大,腐蚀介质更容易扩散到涂层内部,使得涂层吸水量增加,涂层电阻降低,涂层防护性能恶化。     

纳米SiO2改性环氧涂层的防腐性能

用电化学阻抗谱法(EIS)研究纳米SiO2改性环氧涂层在3.5%NaCl(质量分数)水溶液中的腐蚀规律,结合电容法和重量法分析改性涂层的吸水行为.结果表明,添加纳米SiO2可明显改善涂层的防腐性能,添加质量分数为2%时防腐性能最好.H2O在不同PVC(pigment volume concentration)环氧涂层中传输的起始阶段满足Fick第二扩散定律.纳米SiO2虽可与环氧树脂发生物理化学键合,填充涂层孔隙,但超过临界添加量时纳米粒子团聚作用又使涂层缺陷增多,防腐性能降低.     

可溶盐污染对涂层下A3钢腐蚀和涂层失效的影响

利用挂片实验研究了8种可溶盐对涂层下金属腐蚀和涂层失效的影响规律.对A3钢基体，NH4Cl、NaSO4和Na2SO3的腐蚀促进作用接近，FeSO4的影响略大于前几种可溶盐，而NaCl的影响略小.NaNO3和NH4NO3只对涂层起泡有较大促进作用，对腐蚀的影响较小.NH4Cl对起泡和腐蚀均有较大的促进作用，而ZnCl2则有一定的抑制腐蚀作用.傅利叶变换红外光谱分析表明水分子和涂层分子的羰基C＝O形成氢键.扫描电镜和X-射线能谱分析表明可溶盐阴离子集中存在于表面的深坑中，对腐蚀的阳极反应(金属溶解)起加速作用.     

海上油气田用TN110Cr13M材质油套管的腐蚀电化学行为

通过高温高压釜模拟某海上油气田井下工况(129.5℃、硫化氢分压0.26 kPa、二氧化碳分压2.75 MPa),采用电化学试验和腐蚀环境暴露试验测试了TN110CR13M油套管钢在此环境中的腐蚀行为。结果表明：在模拟环境中,TN110CR13M油套管钢具有较好的耐蚀性,其平均腐蚀速率仅为0.018 8 mm/a。且经过30 d暴露试验后,试样表面可生成耐蚀性好、结构完整的高含Cr腐蚀产物膜,提高了材料的耐蚀性。