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。     

功能化氧化石墨烯/聚苯胺/环氧树脂 复合涂料的制备及其性能

以自制的功能化氧化石墨烯(C-GO)/聚苯胺(PANI)复合材料为改性填料,对环氧树脂(EP)进行改性,制备了C-GO/PANI/EP复合涂料,研究了复合涂料的防腐性能和防腐机理。结果表明,当C-GO质量分数为3%时,复合涂料硬度最高,吸水率最低,防腐性能最佳。C-GO/PANI是通过填补EP表面的空隙,改善EP的屏蔽性能,阻止O2和H2O的渗入,从而提高EP的防腐性能。     

BTA@介孔SiO2-石墨烯/环氧涂层的导热防腐性能研究

为抑制石墨烯/聚合物导热复合涂层的“腐蚀促进活性”,制备了封装有苯并三氮唑(BTA)缓蚀剂的介孔SiO₂-石墨烯(SrGO)材料，考察了其作为导热、防腐填料的性能。结果表明，在5%填料下复合涂层的热导率相对于空白涂层提升了5.7倍；在3.5%NaCl溶液中浸泡35 d后复合涂层的|Z|_{0.01 Hz}比空白涂层高了约4个数量级。划伤-浸泡实验表明，BTA可从SrGO中释放到破损部位，进而有效抑制涂层的“腐蚀促进活性”,从而赋予涂层更长效的防腐性能。     

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。     

聚苯胺/凹凸棒土环氧复合防腐涂料的制备及性能研究

以聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料(PANI/ATP)作为填料,以环氧树脂为成膜物质,制备了PANI/ATP环氧复合防腐涂料.研究了PANI/ATP的状态、PANI/ATP的添加量、固化比等对涂层的防腐性能的影响.采用傅里叶红外光谱(Fr-IR)、开路电位(OCP)及极化曲线(Tafel)等测试手段对复合涂层进行了结构表征和防腐性能研究.Tafel极化曲线和开路电位显示,在填料量为5%的情况下,复合涂层的防腐性能较佳,腐蚀电位为-1.098 V,较纯环氧涂层高327 mY;添加了PANI/ATP的涂层较纯环氧涂层的力学性能有很大的提高.     

聚苯胺/纳米碳酸钙复合物的制备及其防腐性能

以苯胺单体为原料、过硫酸铵为氧化剂,采用化学氧化法制备了本征态聚苯胺,将其与纳米CaCO3通过溶液共混法制备了聚苯胺/CaCO3复合物。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外–可见光谱(UV–Vis)和红外光谱(IR)对聚苯胺/CaCO3复合物进行了形貌观察和结构表征。分别以聚苯胺、聚苯胺/CaCO3复合物为填料,加入到环氧树脂(EP)/聚酰胺固化剂体系中,在碳钢表面制备了EP/聚苯胺和EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层,通过开路电位、极化曲线和交流阻抗谱等电化学方法对比研究了裸钢以及含EP涂层、EP/聚苯胺涂层、EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层的碳钢试片在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的腐蚀行为。结果表明,聚苯胺膜较好地包覆在CaCO3纳米粒子表面;CaCO3的加入增强了涂层的致密性,提高了聚苯胺分子对金属基体的粘附力。含有聚苯胺/纳米CaCO3复合物的环氧涂层具有最强的抗腐蚀能力,其次为环氧/聚苯胺涂层;两者相比,EP/聚苯胺/CaCO3复合涂层的腐蚀电位正移了59 mV,腐蚀电流密度降低了63%。     

聚苯胺/环氧防腐涂料的制备与性能

将聚苯胺球磨分散于聚酰胺-651中并通过离心过程除去混合物中的大颗粒聚苯胺。分别以离心前后的混合物为固化剂,与环氧树脂E-51混合,制备出PANI和C-PANI防腐涂层。将涂层浸泡于95℃,12%的NaCl （质量分数,下同）溶液中并对比涂层的韧性、防腐性能以及附着性能。实验结果表明：聚苯胺可以有效改善涂层的韧性和防腐性能。其中离心处理后获得的C-2.0% PANI涂层综合性能最佳,在高温盐溶液中浸泡70 d后开裂,开裂后的金属表面基本无腐蚀反应。     

掺杂态聚苯胺的乳液聚合及其与环氧树脂所制涂层的耐蚀性

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,采用乳液聚合法制备了盐酸或磷酸与十二烷基苯磺酸(DBSA)共掺杂的聚苯胺[(HCl+DBSA)-PANI或(H_3PO_4+DBSA)-PANI]。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和四探针电导率测试仪表征了掺杂聚苯胺的形貌、结构和电导率。将添加了掺杂态聚苯胺的E44环氧树脂刷涂在Q235低碳钢表面得到复合涂层(PANI/EP),并通过电化学阻抗谱和浸泡试验考察了它们在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。两种共掺杂态聚苯胺都呈束状结构,(HCl+DBSA)-PANI的结构更均一。添加PANI可以明显提高环氧涂层对碳钢的防腐作用,其中(HCl+DBSA)-PANI的效果更好。     

四种颜料在有机涂层中的防腐性能对比

利用电化学阻抗谱（EIS）技术,研究了浸泡在3.5%NaCl溶液中的SrCrO4环氧涂层、纳米ZnO环氧涂层、纳米缓蚀剂插层水滑石环氧涂层和ZnO/纳米水滑石复合环氧涂层的防腐性能。结果表明,纳米缓蚀剂插层水滑石涂层对Mg-Li合金的防腐效果明显高于SrCrO4环氧涂层和纳米ZnO环氧涂层,具有活性-自修复的防腐作用;而经过改性的原位生成ZnO纳米水滑石复合涂层的防腐性能更好。     

聚苯胺/石墨/环氧导电防腐涂层的制备与性能

在环氧涂料中加入石墨和导电聚苯胺(PANI),制备了PANI/石墨/环氧导电涂料。研究了稀释剂的种类和用量对涂料的流平和涂层外观的影响,以及石墨和聚苯胺的添加量对涂层的电导率、硬度、附着力、耐蚀性等性能的影响。结果表明,活性稀释剂不适合制作聚苯胺导电涂料。以m(二甲苯)∶m(正丁醇)=4∶1为混合稀释剂,石墨含量为30%,聚苯胺添加量为环氧树脂的10%,环氧树脂与稀释剂的质量比为1∶1.5时,所得涂层具有良好的导电性和防腐能力,其电导率为1.01×10-4 S/cm,铅笔硬度3H,附着力0级,划痕试样在5%NaCl溶液中浸泡7 d不腐蚀。     

水分散性聚苯胺/环氧树脂乳液防腐蚀涂层研究

利用原位插层聚合方法制备了水分散性的聚苯胺/蒙脱土复合材料(PANI/MMT),对其结构进行了XRD表征,测试了变温电导率;并以水性环氧树脂乳液为成膜物,制备了水分散性聚苯胺/环氧树脂乳液复合防腐蚀涂层材料(PANI/MMT/EP),通过开路电位(OCP)、电化学交流阻抗谱(EIS)和塔菲尔曲线(Tafel)对其性能进行了研究,结果表明,PANI/MMT/EP复合涂层对A3钢具有较好的防腐蚀效果,腐蚀电流降低到10-9.7A/cm2。     

MXene@PAN复合材料的制备及其在环氧涂层中的应用

将二维片层材料钛碳化合物Ti₃C₂(MXene)与聚苯胺(PANI)采用原位聚合法合成MXene@PANI复合材料，改变MXene与苯胺(An)质量比，对复合材料的化学结构、光学特性、光热转换性能进行表征，确定最佳合成比例。制备MXene@PANI含量不同的环氧树脂样条，探究MXene@PANI含量对环氧树脂自修复性能的影响。在环氧树脂中分别添加MXene、MXene@PANI制备涂层，通过电化学阻抗和扫描电镜分析涂层防腐性能。结果表明：当MXene与An的质量比为1∶3时，在MXene表面负载的PANI覆盖均匀，并且复合材料具有良好的光热转换性能。随着环氧复合样条中MXene@PANI含量的增加，自修复率显著提高；经过功率为2 W/cm²的近红外光照射60 s后，自修复率都在97%以上。MXene和MXene@PANI的加入均可改善环氧涂层的防腐性能，MXene@PANI/EP复合涂层对金属的保护效果更优。     

复合流体涂层用于Cu金属的防腐蚀研究

采用电沉积法在纯铜表面制备了树枝状Cu₂O,经过正十二硫醇改性制备超疏水涂层,将疏水化的Fe₃O₄纳米颗粒与油相混合,注入超疏水铜表面,制备复合流体涂层。采用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪对涂层不同阶段的形貌结构、润湿性进行了分析,采用扫描开尔文探针(SKP)研究了超疏水涂层、复合流体涂层与纯铜表面的电位变化,采用电化学阻抗谱和极化曲线等方法研究了超疏水涂层、复合流体涂层在大气环境和3.5 wt.%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,复合流体涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡20 d后,腐蚀电流仍小于超疏水涂层和纯铜的腐蚀电流密度,复合流体涂层具有较好的耐久性和耐腐蚀性。     

氧化石墨烯改性环氧树脂涂料的制备及防腐性能

环氧树脂在溶剂蒸发过程中容易产生微孔,影响其防腐蚀性能。为了提高其对腐蚀介质的阻碍能力,本文采用密闭氧化法制备氧化石墨烯,再利用湿式转移法将氧化石墨烯水溶液分散在环氧树脂中,制备氧化石墨烯/环氧树脂防腐涂料。通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析氧化石墨烯的结构变化,利用开路电位测试（OCP）、水接触角、腐蚀形貌和气体透过率分析氧化石墨烯/环氧树脂涂料的防腐性能。结果表明,氧化石墨烯/环氧树脂（GO/EP）涂料的开路电位和水接触角分别为0.181V和86.12°,与纯环氧树脂涂料相比,分别提高了0.066V和10.5°;当GO/EP浸泡在3.5%NaCl溶液中腐蚀20天后,表面仅产生了粗糙化,涂层稳定性好,屏障性能强;与EP涂层相比,GO/EP涂层的O₂和H₂O渗透率分别降低了51.2%和65.5%。     

三聚磷酸铝/氧化石墨烯复合材料在水性防腐涂料中的应用

采用球磨分散法制备得到三聚磷酸铝/氧化石墨烯水性复合防腐浆料(AlTP/GO),并与水性环氧树脂复配制得纳米复合防腐涂料(EP-AlTP/GO)。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)观测到AlTP/GO可均匀分散到EP树脂内部。吸水率测试结果表明,氧化石墨烯的引入提高了涂层的耐水性和屏蔽性能;附着强度测试结果表明,三聚磷酸铝可提高涂层在金属基材上的附着强度;电化学测试(Bode)和环境扫描电镜测试(E-SEM)结果表明,AlTP/GO可有效增强水性环氧涂层对腐蚀介质的屏蔽作用,限制了腐蚀反应的扩散,在3.5%NaCl水溶液中浸泡40 d后其低频阻抗达到7.02×10~7Ω·cm~2,盐雾测试400 h后金属表面平滑,金属腐蚀未发生明显扩散,EP-AlTP/GO人工破损处周边含氧量低至15.66%,遏制了氧化铁的形成。     

TiO2/GO/EP复合涂层的光电化学防腐蚀性能研究

通过水热法合成TiO₂/GO复合纳米材料，在Q235碳钢表面制备了一系列TiO₂/GO/EP复合涂层，并对复合材料进行结构表征，探究不同含量GO对复合涂层光电化学防腐性能的影响。结果表明：TiO₂/GO纳米复合材料在紫外光和可见光区域吸收强度有明显提升；不同配比的TiO₂/GO/EP复合涂层都具有光电响应和光致阴极保护效果，其中，TiO₂/GO/EP-3复合涂层的光电响应最明显，光电流密度为0.003 8 A/cm²，光电压降至-681 mV。在环氧树脂中添加纳米复合粒子后涂层的耐水性、耐碱性更优，耐酸性有所改善，硬度和附着力明显增大，可对Q235碳钢基体提供良好的涂层屏蔽保护和半导体光生阴极保护作用。     

无机/有机复合涂层体系在3.5%NaCl溶液中的EIS

采用电化学阻抗谱（EIS）研究了无机富锌底漆/环氧云铁中间漆/氯化橡胶面漆复合涂层体系在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,考察了紫外辐射对其电化学行为的影响。结果表明：复合涂层体系在3.5%NaCl介质中的腐蚀失效过程可以用4种等效电路来等效。浸泡失效前120 h,电解质溶液电阻R_c从开始的5×10⁹ Ω·cm²以大约2.2×10⁷ Ω·h^-1的速度迅速下降到4×10⁵ Ω·cm²,到浸泡120 h后R_c则以较小的速度808 Ω·h^-1下降,涂层电容C_c是按线性增加。紫外辐射不改变复合涂层体系在3.5% NaCl溶液中的电化学行为,仅仅加速复合涂层的失效。     

2-巯基苯并咪唑/聚苯胺复合材料的制备及防腐性能研究

采用原位聚合法合成了2-巯基苯并咪唑/聚苯胺复合材料,材料呈纳米棒状结构,直径约50nm,长度300nm。将此复合材料与环氧树脂共混涂覆于不锈钢表面,采用Tafel曲线、电化学阻抗及浸泡法研究了涂膜的防腐性质。实验显示该共混涂膜表现出良好的防腐性能,当MBI/PANI复合材料添加量为2.0%(质量分数)时,样品腐蚀电流Icorr低至0.011 mA/m~2,涂层转移电阻Rct达1.09×10~6 kΩ,样品在1mol/L HCl溶液中浸泡7d,缓释率仍高达84%。     

无机酸掺杂聚吡咯/环氧复合涂层的制备及其耐蚀性

采用化学氧化聚合法分别制备了盐酸、硫酸、硝酸及磷酸掺杂的聚吡咯(HCl-PPy、H_2SO_4-PPy、HNO_3-PPy和H_3PO_4-PPy)。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪表征了掺杂聚吡咯的形貌和结构。将掺杂态聚吡咯与E44环氧树脂混合均匀,刷涂在Q235钢表面制得PPy/EP复合涂层,并通过电化学阻抗谱和加速浸泡试验考察了它们在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。4种无机酸掺杂聚吡咯都呈圆球颗粒状,部分有团聚现象。添加PPy明显提高了环氧涂层对碳钢的防腐作用,其中H_3PO_4-PPy的效果最好。     

GS改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂(GS)通过静电作用对氧化石墨烯(GO)进行插层改性制备了改性氧化石墨烯(GSGO),再以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料。最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂(WAR)共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR,Raman,XRD和SEM等测试手段对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征,结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GSGO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR 复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中w(GSGO)=10% 时,涂层的耐腐蚀性能最好。腐蚀电流密度从9.82?10-6A/cm2减小至1.08?10-6A/cm2,腐蚀电从-0.56V增加到-0.28V,|Z|值可达到5.25?106 ohm.cm2。