硅/巯基复合改性光固化WPUA涂料制备及其性能

采用端羟基硅油（HS）、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯（PETMP）先后改性紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）,探究了HS及PETMP添加量对涂膜性能的影响。FTIR表征了改性前、后产物的结构;测试了乳液粒径,并利用TEM和SEM对乳液形貌和涂层断面进行了分析。通过涂膜附着力、硬度、柔韧性、抗冲击、接触角、综合热分析、电化学阻抗谱及极化曲线等测试评价涂层的机械性能、疏水性、耐热性及防腐性能。结果表明：当HS及PETMP添加量分别为3%、5%时,硅/巯基复合改性的紫外光固化WPUA涂层相对于改性前,硬度由HB提升为3H,附着力由3级提升到1级,柔韧性为0.5mm,耐冲击为50cm,接触角由68.5°提升到90.5°,吸水率由18.78%降低为6.94%;涂层的热稳定性显著增强;涂层阻抗由1.86×10⁶Ω·cm²增大到6.45×10⁷Ω·cm²,E_coor由 -1.069V正移到-0.4215V,I_coor由2.12×10^-8A/cm²减小到8.11×10^-10A/cm²,年腐蚀速率为0.0242mm。表明HS及PETMP的引入显著提升了涂层的综合性能。     

改性h-BN/聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备与性能

利用水热法制备羟基化六方氮化硼（BNNSs）,采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和丙烯酸羟乙酯（HEA）在其表面进行接枝得到功能化六方氮化硼（Fh-BN）。然后将得到的Fh-BN掺入有机硅改性的聚氨酯丙烯酸酯（PUA）涂料中,成功制备出改性h-BN/聚氨酯丙烯酸酯涂料。研究了水热时间、温度对BNNSs硼羟基含量的影响,利用XPS分析得出水热反应最佳反应条件为180℃、12h,B—OH质量分数达到5.97%。通过机械性能、综合热分析、耐水性、涂层交流阻抗和Tafel极化曲线进行测试分析,掺杂0.75%Fh-BN涂膜硬度达到3H,耐冲击性50cm,柔韧性0.5mm;与未掺杂前涂层相比,吸水率降低4.96%;涂层耐热性提高,T_50%提升了6℃;耐水测试浸泡168h后涂膜无变化;电化学测试表明：0.75%Fh-BN涂层阻抗R₁达到1.818×10⁹Ω·cm²,比原有涂层提升了两个数量级,E_corr由-0.4886V正移至-0.32124V,I_corr由2.5552×10^-7A/cm²降低至1.5555×10^-8A/cm²。Fh-BN的引入显著提升了涂层的机械性能、热稳定性和耐腐蚀性。     

硅/漆酚复合改性无溶剂环氧涂料的制备与性能

为改善无溶剂环氧涂料的耐热性能、疏水性能和防腐性能,促进生物质资源-生漆高值化利用,利用生漆提取物-漆酚与端氨基硅油（AS）协同改性环氧树脂（EP）,制备无溶剂涂料。结果表明：当环氧树脂（E51）∶AS∶漆酚的质量比为10∶1.5∶1时,制得15%-硅/漆酚改性环氧树脂（15%-ASUEP）涂层。较未改性的EP涂层,15%-ASUEP的附着力由1级提升至0级,耐冲击由42 cm提升至50 cm,柔韧性由1 mm提升至0.5 mm,硬度由1 H提升至3 H,实部阻抗由2.1×106Ω·cm2提升至4.8×109Ω·cm2,涂层水接触角由68°提升至112°,质量损失50%时的温度提升了21℃,耐候性增强。添加适当量的漆酚和AS显著提升了涂层的力学性能、耐热性能、疏水性能以及防腐性能。     

超支化聚酯的改性及紫外光固化涂层性能研究

以丙烯酸为端基改性剂,采用溶液法对超支化聚酯进行改性,制备出可紫外光固化的端乙烯基超支化聚酯(VHBP)。采用FT-IR、1H-NMR、DSC和乌氏黏度计分别对产物的结构、玻璃化转变温度和特性黏数进行表征。将VHBP作为聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的交联剂,研究了PUA/VHBP体系紫外光固化涂层的摆杆硬度、柔韧性、耐冲击性和附着力等性能,并与传统的聚氨酯丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯(PUA/EA)紫外光固化涂层进行对比。结果表明,FT-IR、1H-NMR证实超支化聚酯的端基经丙烯酸改性后由羟基转化为双键基团,改性程度可达88.7%,改性后玻璃化转变温度和特性黏数均降低。在PUA中加入VHBP后涂层的摆杆硬度大幅提高,随着VHBP含量的增加,PUA/VHBP体系涂层的摆杆硬度逐渐增大,柔韧性保持不变,在VHBP含量较高时耐冲击性和附着力略有降低。VHBP含量为10%和20%时PUA/VHBP紫外光固化涂层具有良好的综合性能。对于PUA/EA体系,虽然加入EA后涂层的摆杆硬度也略有提高,但在相同组分比例时摆杆硬度均低于PUA/VHBP体系,EA含量较高时涂层的柔韧性、耐冲击性和附着力均降低。以VHBP作为交联剂改性PUA,所得到的紫外光固化涂层综合性能优于传统的PUA/EA涂层。     

水性环氧树脂/纳米SiO2复合疏水涂层的制备及性能研究

用氨基硅油（ APDMS）改性水性环氧树脂（ EP）得到疏水性的环氧树脂乳液（ APDMS-EP）;用 1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（ FAS）与纳米 SiO₂反应得到氟改性纳米 SiO₂（F-SiO₂）。采用不同比例的 F-SiO₂与 APDMS-EP进行复配,室温固化制备疏水涂层,并对 F-SiO₂的结构进行了表征,研究了 F-SiO₂用量对涂层的接触角、铅笔硬度、附着力、热稳定性及耐腐蚀性能的影响。结果表明： APDMS的引入使水性环氧树脂涂层的水接触角从 47.3°提高到 97.7°;加入 F-SiO₂后涂层疏水性进一步提高,当加入 15%的 F-SiO₂时,涂层对水和丙三醇的接触角分别为 120.3°和 104.5°,F-SiO₂的加入也增强了涂层的防腐性能。     

羟基碳纳米管对氟硅树脂涂层防腐性能及耐水稳定性的影响

研究了一种海洋用铝合金6061基材低表面能防腐涂层的制备方法,利用空气喷涂法将氟硅树脂、固化剂、改性纳米材料羟基碳纳米管(CNT-OH)等形成的混合液喷涂在基材上形成涂层。对CNT-OH/氟硅树脂复合涂层的接触角/滚动角、表面能、硬度、附着力、表面形貌、耐水性、耐腐蚀性等性能进行了表征测试。结果表明:当添加0.3%CNT-OH(以氟硅树脂质量计)时,复合涂层的接触角/滚动角分别为121°/21°,表面能为22 m N/m;复合涂层表面具有一定的微观粗糙结构,均方根粗糙度达到3.078 nm;涂层的硬度和附着力分别达到5H和0级;不同温度和盐度条件下,经过浸泡试验和盐雾箱试验25 d后,复合涂层仍表现出良好的耐水性和耐盐水腐蚀性。可认为,CNT-OH对氟硅树脂具有良好的改性作用。     

高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料的制备及性能研究

针对大型海水淡化关键设备制造成本高、防腐期效短等问题,基于金属表面屏蔽阻隔原理,采用酚醛改性环氧树脂和改性聚酰胺为基料,以氧化铁红、硫酸钡、片状填料等为防腐填料,获得应用于新型低合金耐蚀钢或碳钢基材表面的高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料。实验结果表明：该涂料吸水率 1. 2%,抗氯离子渗透性 0. 9×10^-3 mg/cm²·d,柔韧性 1 mm,耐冲击性 50 cm,耐 88 ℃海水浸泡 6 000 h,耐盐雾 10 000 h,涂层耐阴极剥离性能测试被剥离涂层距人造漏涂孔外缘平均距离为 4. 5 mm,经 33 d 88 ℃海水浸泡 0. 01 Hz低频阻抗（ |Z|_{0. 01 Hz}）条件下该涂层电化学交流阻抗值由 8. 28×10¹⁰ Ω·cm²降为 1. 18×10⁸ Ω·cm²,且曲线平滑,说明该涂层具备优异的防腐性能。     

丙烯酸酯/氟树脂基聚氨酯防腐涂料研制

以羟基丙烯酸酯、氟树脂和三羟甲基丙烷为基体树脂,己二异氰酸酯作为固化剂制备沿海电力设备用聚氨酯防腐涂料。通过改变三羟甲基丙烷含量研究聚氨酯涂料硬度、柔韧性、附着力等影响。结果表明,三羟甲基丙烷的加入使得聚氨酯体系形成交联网状结构,该结构大大提高聚氨酯涂料柔韧性,其值从32 mm降低至2 mm。同时涂层铅笔硬度从4H降低至1H,涂层的附着力达到0级。随着三羟甲基丙烷含量的增加,聚氨酯涂层的吸水率从2.93%下降至1.4%。改性聚氨酯涂层均具有良好的耐盐雾性和抗紫外老化性能。试验结果证实,当三羟甲基丙烷质量分数为6%时,所制备的聚氨酯涂料具有较佳的柔韧性、耐水性和抗老化性能。     

马来酸酐改性超支化聚酯及其在紫外光固化涂层中的应用

以马来酸酐改性末端为羟基的超支化聚酯,得到链段中含大量不饱和双键的超支化马来酸酯,分析表征了不同改性度的超支化马来酸酯黏度、热稳定性及Tg的变化。以超支化马来酸酯为预聚物应用于紫外光固化涂层,考察了改性度对光固化膜附着力、冲击强度、柔韧性、硬度及耐溶剂性能的影响。实验表明,超支化马来酸酯是一种低黏度、热稳定性好、Tg易调节的高分子材料。当改性度为80%时,光固化涂层性能最佳,其光固化时间可达3s,膜附着力为1级,耐冲击强度为48kgf.cm,柔韧性>7cm,硬度达5H,同时具有优良的耐溶剂性能。     

壳聚糖基阻燃剂制备及在防火涂层中应用

以生物材料壳聚糖（CTS）、季戊四醇磷酸酯（PEPA）、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）为原料,制备壳聚糖基膨胀型阻燃剂（PMC）。并通过FTIR、XRD、TG对阻燃剂的结构及热性能进行了表征;以不同阻燃剂对水性环氧树脂涂层进行阻燃化改性,制备三种阻燃涂层EP1、EP2和EP3,并将阻燃涂层用做钢结构的防护涂层。用TG、极限氧指数（LOI）、UL-94、SEM对样品的热性能及阻燃性能进行了表征,用附着力实验仪测试涂层的附着力。结果表明：当PMC质量分数为10%时,EP3可通过UL-94 V-0测试;相比纯EP涂层,EP3残炭量提高47%,LOI可达25.5%。附着力测试结果表明,阻燃剂的添加不会降低涂层的附着力。     

环氧豆油树脂涂层的防腐性能研究

以环氧大豆油（ESO）为主要原料,四亚乙基五胺为固化剂,在碳钢基底表面制备了环氧豆油树脂（ESOR）涂层。利用场发射扫描电镜、傅里叶红外变化光谱仪、纳米压痕仪、热重分析仪、接触角测量仪、电化学阻抗谱等技术对ESOR涂层的性能进行了表征。结果发现,原料中ESO的含量有助于提高ESOR涂层的耐水性;而当原料中ESO的含量逐渐增加时,ESOR涂层的硬度、弹性模量和耐蚀性都会随之增强;根据拟合的等效电路,ESO与四亚乙基五胺的摩尔比为2的ESOR涂层的涂层电阻R_c能达到8.22×10¹¹ Ω·cm²,电荷转移电阻R_ct能达到1.32\times10¹⁰ Ω·cm²,表现出了优异的防腐性能。     

改性氧化铈/钨酸镍环氧防腐涂层的制备及性能

采用水热法制备出不同质量比的氧化铈/钨酸镍(CeO₂/NiWO₄)的复合粒子,再选用硅烷偶联剂KH560对其进行改性,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征了复合粒子的结构与形貌。将改性的复合粒子分散于环氧树脂（EP）中,然后喷涂在碳钢基体上制备CeO₂/NiWO₄/EP复合涂层,利用电化学交流阻抗（EIS）、加速浸泡实验和摩擦磨损试验（Taber）测试涂层的防腐与摩擦性能。结果表明：添加CeO₂/NiWO₄复合粒子的环氧树脂涂层的防腐耐磨性能大幅度提高,而且当复合粒子中CeO₂与NiWO₄的质量比为4∶3时,涂层防腐耐磨性能最好,该复合环氧涂层在3.5%NaCl水溶液中浸泡后期(45天)仍保持较高的阻抗模量(7.36×10⁸ Ω/cm²),比纯环氧树脂涂层高一个数量级。同时,经过10000转摩擦磨损后,此复合涂层的质量损失较纯环氧涂层减少56%,厚度损失量仅为CeO₂/EP的50%,表现出最优异的防腐耐磨性能。     

溴代环氧/环氧复合涂层防腐性能研究

针对金属腐蚀问题,制备了以环氧涂层为底漆,溴代环氧涂层为面漆的溴代环氧/环氧复合涂层.研究结果表明:环氧树脂的极性为涂层提供良好的附着力,溴代环氧树脂的疏水性有效提高涂层的抗渗透性能.复合涂层具有低润湿性(吸水率:0.217％,接触角:93.6° )、高附着力(干:5.28 MPa,湿:2.52 MPa)和优异的耐盐水...     

聚硫改性环氧树脂涂料的初探

研究了聚硫改性环氧树脂涂料配方,讨论了聚硫固化的机理,通过实验表明,聚硫改性环氧树脂涂料有优异的附着力、柔韧性、耐腐蚀性和耐化学品、耐油性。     

MDI/有机硅预聚体改性环氧树脂的研究

4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与双羟基聚甲基苯基硅氧烷分子结构中的羟基反应制得—NCO封端的预聚体,再将该预聚体与环氧树脂反应,合成了有机硅树脂改性的环氧树脂;以氨基树脂为固化剂制得有机硅改性环氧树脂涂层。用DTA-TG技术研究了其耐热性能,用EIS技术比较了改性产物涂层与环氧树脂涂层的耐腐蚀性能,根据国标GB/T1720—1979测定了改性产物涂层的附着力。结果表明:改性产物能耐420℃左右的温度,而且其涂层的耐腐蚀性能要优于环氧树脂,附着力随有机硅含量的增加略有降低,有机硅质量分数为25%～30%时,附着力都在2级以上。     

耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究

以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能。     

纳米二氧化硅改性有机硅-环氧防腐涂料的合成与性能研究

本文利用带羟基的有机硅预聚体与双酚A型环氧树脂反应,制备有机硅-环氧树脂及涂层,并采用纳米SiO2改性有机硅-环氧.采用扫描电镜、硬度、冲击强度、附着力、柔韧性、电化学防腐特性等分析手段,考察了有机硅用量变化、纳米SiO2等对涂膜性能的影响,发现当环氧树脂有机硅用量比为2:1时,有机硅改性环氧涂层综合了有机硅树脂和环氧...