无溶剂环氧涂料的制备及涂层性能研究

为提高环氧涂料在受力和形变等动态环境下的性能,通过对环氧树脂和固化剂等基础材料的筛选、涂膜柔韧性能的改善和防腐蚀底漆配方的设计,研制一款无溶剂环氧树脂工业防腐蚀涂料。选取黏度较低的J51型环氧树脂以及与其成膜性好且漆膜力学性能优异的WH-31型环氧固化剂作为主要成膜物质,通过环氧活性稀释剂(SM80)进行增韧,当SM80与环氧树脂比例为1:7时,涂层柔韧性可达1mm且与碳钢板拉拔附着力可达12MPa。在此基础上进行无溶剂环氧铁红底漆研制,得到施工方便、力学性能优异、耐水性良好、耐碱性良好,耐盐雾可达1000h的工业防腐蚀底漆。     

日关西涂料公司开发两种新型环氧涂料

日本关西涂料公司开发成功两种新型环氧树脂涂料:(1)不需要面漆的环氧树脂防腐涂料这种环氧涂料兼具环氧树脂涂料的防腐蚀性和氯化橡胶涂料与丙烯酸树脂涂料的耐候性,是一种兼有面漆和底漆两种功能的防腐涂料,只需涂覆一次即可形成厚度足够、防腐蚀性和耐候性优良的涂膜,...     

无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

水性环氧防腐蚀涂料的研制与性能

有机硅改性可以改善环氧树脂的耐候性、耐热性和耐腐蚀性能,并增加其韧性。以自制有机硅改性环氧乳液为基料,钛白粉和玻璃鳞片为颜填料,优化配方制备了水性环氧防腐蚀涂料,并对优化配方的涂料涂膜进行了耐酸碱盐、交流阻抗、极化曲线和热重分析等测试,并按照建筑用钢结构防腐蚀涂料技术标准JG/T 224-2007对涂膜进行了检测。结果表明:涂料最优配方为玻璃鳞片35.0%,颜料钛白粉18.0%,乳液45.0%,硅烷偶联剂0.8%,乙二醇1.0%,六偏磷酸钠0.1%,羟甲基纤维素0.1%;优化配方的涂料性能满足JG/T 224-2007,热稳定性良好,抗腐蚀性较基体大大提高。     

一种聚苯基甲基硅氧烷改性环氧树脂耐高温防腐蚀涂料的制备研究

采用苯基三甲氧基硅烷和苯基甲基二甲氧基硅烷水解合成了聚苯基甲基硅氧烷(PS),然后改性E-20环氧树脂,通过环氧值、红外光谱分析表明,有机硅接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。用DSC、TGA分析了有机硅含量对改性树脂固化体系耐热性能的影响,当m(E-20)∶m(PS)=100∶25时,化学改性树脂固化体系的耐热性能明显提高。以此改性树脂为基料,采用适宜的固化剂,添加适当的颜料、功能填料、助剂等制备耐高温防腐蚀涂料。结果表明,该涂料不仅具有优异的常规涂膜性能,同时还具有优异的耐高温及防腐蚀性能。     

聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉协同型防腐蚀涂料的性能

传统的聚苯胺颗粒粗大,在涂料中分散性差,涂料制备成本高。以聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)与磷钛粉为防腐蚀填料,环氧树脂为成膜物质,制备了聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉(PAP-C)协同型防腐蚀涂料。通过电化学交流阻抗(EIS)和开路电位(OCP)对其涂层防腐蚀性能进行了表征,探讨了PANI/ATP用量、颜基比和分散剂用量对PAP-C涂层的力学性能和防腐蚀性能的影响。结果表明:PAP-C涂层较磷钛粉(P-C)涂层具有更好的防腐性能及更高的耐冲击强度;当PANI/ATP用量为4%,颜基比为1.00,分散剂用量为1.0%时,PAP-C涂层耐冲击强度50 cm,附着力1级,柔韧性2 mm,可耐中性盐水(3.5%Na Cl)腐蚀60 d。     

煤基聚苯胺防腐蚀性能及其机理的研究

为了进一步弄清煤基聚苯胺与环氧树脂共混防腐蚀涂料的性能及其相关机理,采用干/湿态附着力、加速浸泡后涂层的鼓泡和腐蚀性能测试、SEM分析、电化学测试等方法,对相关性能进行了分析,并与几种常规防腐蚀涂料(如环氧富锌底漆、聚氨酯防腐蚀漆、银粉漆和氧化铁红防锈漆)进行了对比.结果证明,该涂料在屏蔽性能、阳极保护作用效果和缓蚀性能等方面都具有良好的效果.建立了相关的模型,并解释了煤基聚苯胺具有这些作用的相关防腐蚀机理.     

水性环氧富锌底漆的制备与性能研究

为开发新型水性富锌底漆,在开发具有优良水可稀释性能的水性固化剂基础上,研究了一种环境友好的双组分水性环氧富锌底漆.将锌粉等颜填料和各种助剂均匀分散于以乙醇为溶剂的水性环氧树脂固化剂中,制备出了稳定的固化剂组分;通过溶剂析出率测试和高速离心测试,对锌粉在水性环氧树脂固化剂中的稳定性进行了研究;通过对涂膜的防腐蚀性能的测试,研究了锌粉含量、粒径、形状对涂膜性能的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)分析和热重分析(TGA)对制得的水性环氧富锌底漆进行了表现形态分析和耐热性研究.结果 表明:选择粒径为3.80 μm左右的球形和椭球形混合锌粉,添加量为75％～80％时制得的水性环氧富锌底漆力学性能最好,具有最佳的防腐蚀效果.     

纳米Al2O3及酚酞聚芳醚酮改性环氧复合材料性能

通过机械分散技术制备了纳米Al₂O₃ /环氧、酚酞聚芳醚酮/环氧和纳米Al₂O₃/ 酚酞聚芳醚酮/环氧复合材料,并对比研究了其拉伸模量、拉伸强度、断裂性能和热性能。结果表明：纳米Al₂O₃及酚酞聚芳醚酮在环氧树脂中呈均匀的分散状态;纳米Al₂O₃使环氧树脂拉伸模量增加,使拉伸强度先增后降;酚酞聚芳醚酮使环氧树脂拉伸模量略微下降,对拉伸强度影响不明显;纳米Al₂O₃/酚酞聚芳醚酮/环氧三元复配体系的拉伸模量和拉伸强度呈非单调变化的趋势;纳米Al₂O₃和酚酞聚芳醚酮对环氧树脂均有增韧作用,三元复配体系增韧效果更明显,表现出协同增韧效果;高含量纳米Al₂O₃降低了环氧树脂的初始分解温度,而其余填料对环氧树脂热稳定性具有改善作用,填料均使环氧树脂玻璃化转变温度有所降低。     

改性石墨烯/聚苯胺的制备及其环氧涂层的防腐蚀性能

为了改善环氧树脂防腐蚀涂料存在的孔洞缺陷,以改性石墨烯/聚苯胺复合材料作填料来提高环氧涂料的防腐蚀性能。首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再利用对苯二胺还原GO得到改性石墨烯(PGO),进一步制备出改性石墨烯/聚苯胺(PGO/PANI)复合材料。通过拉曼光谱仪、场发射扫描电镜等研究了PGO/PANI的结构和微观形貌,利用盐雾试验、Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了 PGO/PANI的防腐蚀性能。结果表明:PGO/PANI涂层的腐蚀等级由空白环氧涂层的10级提高到5级;PGO与PANI有良好的协同作用,PGO与苯胺单体质量比为0.10时,所制备的PGO/PANI复合涂层的防腐蚀效果较好,腐蚀电压为-194.59mV (vs SCE)、腐蚀电流密度为2.12×10^-9A/cm^2.     

环氧钢筋涂料的增韧探讨

混凝土结构中的钢筋受外力作用会发生变形,由此而导致其防腐蚀涂层开裂,进而使钢筋发生腐蚀.对于室温固化的普通环氧钢筋涂料,由于其树脂交联度高,固化后脆性较大,必须增加树脂的韧性.通过拉伸试验考察了使用柔性环氧、增韧剂、长链聚酰胺等几种环氧涂料常用的增韧途径对涂料韧性的影响.结果表明,长链聚酰胺的掺入量是影响断裂伸长率的最重要因素,而柔性环氧树脂是影响抗张强度的最重要因素.通过钢筋的弯曲试验,最终确定采用添加柔性环氧的增韧方式.在此基础上,对涂料进行各种性能测试及实际使用,结果证明涂料能满足使用要求.     

碳纳米管导静电涂料导静电性能的影响因素

目前,导静电涂料的导电介质多以碳系和金属氧化物为主,不能兼顾涂料的防腐蚀与导电性能,对以碳纳米管(CNTs)作为导电介质和以环氧改性有机硅树脂作为导静电涂料基体树脂的研究均较少.利用环氧树脂改性有机硅低聚物合成了改性树脂,采用红外光谱对产物进行了表征,研究了碳纳米管含量、酸化处理、固化剂、分散剂含量对由CNTs制备的导静电涂料涂膜的导静电性能的影响.结果表明:CNTs含量对提高涂膜导静电性能有影响,CNTs含量为2.0％时导静电性能很好;CNTs酸化处理后涂膜的导静电性能得到明显提高;固化剂聚酰胺650含量为30.0％时,涂膜固化性能和导静电性能最优;分散剂能很好地提高CNTs分散性能,十二烷基苯磺酸钠/改性树脂(质量比)和十八醇/改性树脂(质量比)均在2.0％时达到其最佳效果.     

聚苯胺防腐蚀涂料的研制及其性能

聚苯胺涂料具有优异的防腐蚀性能,目前,对它的开发已成为高分子导电材料应用和研究的新热点.为此,制备了本征态聚苯胺质量分数为0,1.5%,3.0%,5.0%,7.0%,10.0%的聚苯胺/环氧防腐蚀涂层,通过Tafel极化曲线及盐雾试验对比了其防腐蚀性能,并运用环境扫描电镜(SEM)观察了涂层的表面微观形貌.结果表明:聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响,当涂层中聚苯胺含量较低时,随着聚苯胺在涂层中质量分数的增加,涂层的防腐蚀性能相应提高;随涂层中聚苯胺质量分数的进一步增大,涂层的防腐蚀效果开始下降;涂层中聚苯胺含量为5.0%时具有最佳的防腐蚀性能.     

水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比.结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能.     

环氧树脂E-51改性聚氨酯弹性体的制备与性能研究

采用预聚体法合成了以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚醚多元醇等为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂的聚氨酯弹性体(PUE),通过万能材料试验机、傅里叶变换红外光谱仪、动态力学分析仪等表征手段,对HMDI型PUE力学性能、阻尼性能、热稳定性等进行研究,重点讨论了环氧树脂E-51的添加量对弹性体拉伸强度、断裂伸长率、微相分离结构、热稳定性等性能的影响规律。结果表明,环氧树脂(EP)中的环氧基团发生开环反应,能有效地改善聚氨酯(PU)和EP分子间的相容性及相互贯穿;随EP添加量的增加,拉伸强度、微相分离程度先增加后减少、断裂伸长率逐渐减小的趋势;热失重分析表明,EP的加入,可以提高聚氨酯的热稳定性。     

聚醚与环氧树脂相容性对韧性影响及机理研究

分别采用端羟基、端羧基和端环氧基聚丙二醇对环氧树脂进行增韧改性,对改性环氧树脂固化物进行了DMA、冲击性能和冲断面SEM研究。随端羟基聚丙二醇用量的增加环氧树脂玻璃化转变温度先降低后增加,而且出现了分相结构;采用端羧基聚丙二醇增韧体系相容性有所增加,在较高添加量时才出现分相结构;端环氧基聚丙二醇在添加量范围内未出现相分离。采用3种增韧剂改性的环氧树脂的断裂冲击强度变化与体系相容性变化存在一致性。研究表明,端羟基聚丙二醇通过外增塑方式增加环氧树脂韧性,而端环氧基聚丙二醇通过内增塑的方式提高环氧树脂韧性。     

环氧改性水性聚氨酯的合成及因素分析

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇2000(PPG2000)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)为主要原料合成预聚体,环氧树脂(E44)开环合成环氧改性水性聚氨酯(EWPU),考察了不同影响因素对EWPU乳液及胶膜性能的影响。首先,通过FT-IR证实了环氧改性水性聚氨酯的合成;然后,经过TG测试证明了改性后水性聚氨酯耐热性能优于水性聚氨酯;最后详细探究了DMPA量、—NCO与—OH的摩尔比(R值)、硬单体配比以及环氧量对EWPU乳液粒径、贮存稳定性、涂膜耐水性、涂膜耐磨性和力学性能的影响。结果表明,当DMPA量为5%、R值为1.5、硬单体配比为35%、EP量为8%时,EWPU乳液的综合性能最优。     

聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的研制

研究了采用化学氧化聚合法直接合成聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的制备工艺。讨论了苯胺与环氧的质量比、氧化剂浓度、反应物酸浓度等反应条件对聚苯胺/环氧树脂防静电涂料性能的影响。结果表明,较佳的工艺条件为:苯胺与环氧树脂的质量比为0.3,盐酸浓度为2mol/L,氧化剂与苯胺的摩尔比为0.5时,制成的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料相对较好,各项指标可满足防静电涂料的要求。     

用液态含环氧基丙烯酸酯低聚物改性环氧树脂

采用溶液聚合法合成了以丙烯酸丁酯为主链的液态含环氧基丙烯酸酯低聚物,并用其对环氧树脂进行增韧改性.讨论甲基丙烯酸环氧丙酯以及低聚物用量对改性环氧树脂力学性能的影响,并研究了改性环氧树脂的微观形态和耐热性能.结果表明:当低聚物用量为10%(质量分数),丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的质量比为80∶20时,改性环氧树脂的拉伸强度和冲击强度比纯环氧树脂提高6.7%和219.1%,同时体系的耐热性能基本不下降;改性环氧树脂呈两相结构,随低聚物用量增加橡胶粒子粒径尺寸增大;且Tg先升高后降低.     

聚邻苯二甲酸乙二酯及相关的共聚聚酯增韧脂环族环氧树脂

用聚邻苯二甲酸乙酯(PEP)和邻苯二甲酸．对苯二甲酸乙二酯共聚物改善甲基六氢化邻苯二甲酸酐固化的3，4-环氧基环己甲酸3’，4‘-环氧基环己甲酯脂环族环氧树脂(Celoxide 2021TM)的脆性。芳族聚酯在没有溶剂的情况下可溶于环氧树脂中，也是固化环氧树脂有效的增韧改性剂。例如，固化树脂体系中加入质量分数为20％PEP(MW，7400)就使断裂韧性增加130％，并且没有力学性能和热性能损失。根据改性的环氧树脂体系的形态及动态的粘弹性行为讨论了这一增韧机理。