用人工加速老化法比较聚氨酯面漆和丙烯酸磁漆的性能

涂料在天然曝晒的条件下进行老化,需要很长的时间,不能快速比较其性能优劣,采用人工加速老化试验(氙灯老化法)对丙烯酸磁漆和聚氨酯面漆分6个周期(1周期:200 h UV和50 h盐雾)进行老化,用FTIR,SEM和光泽仪对老化的涂层进行分析表征,用交流阻抗(EIS)法来测试两种涂层抗渗水性能的强弱.结果表明,聚氨酯面漆抗紫外线的能力要比丙烯酸磁漆强;聚氨酯面漆的抗渗水性能强于丙烯酸磁漆.聚氨酯的综合性能强于丙烯酸磁漆.     

航空用氟聚氨酯涂层加速老化试验研究

选用飞机上广泛使用的氟聚氨酯蒙皮涂层,采用电化学交流阻抗技术(EIS)对其在加速老化试验过程中的阻抗变化进行了原位测试,分析了其腐蚀失效的特征.研究表明,氟聚氨酯涂层的缺陷较少,涂层可以很好地将腐蚀性介质阻挡在外,保护金属基体免受腐蚀破坏,此时涂层相当于一个纯电容.随着加速老化试验的进行,氟聚氨酯蒙皮涂层的失光率和色差变化较小,引起涂层体系失效的主要原因还是发生在涂层/金属界面的电化学反应.加速老化试验进行1680h后,氟聚氨酯蒙皮涂层的电化学交流阻抗谱上仍然显示的是纯电容性质,而且由等效电路计算出此时的涂层电容仍然很小,说明此时氟聚氨酯磁漆仍起着很好的保护基体的作用.与只喷涂锌黄丙烯酸聚氨酯底漆而没有氟聚氨酯面层的试样的加速老化试验结果比较可知,氟聚氨酯面漆可以有效提高底涂层抗老化和失效性能.     

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.     

酚醛环氧/环氧树脂复合涂层不同紫外线吸收剂含量时的抗老化性能

为了进一步探讨酚醛环氧/环氧树脂复合涂层的抗老化性能,采用浸渍-提拉法在Q235碳钢表面制备其涂层,并用紫外线老化箱进行加速老化。采用电化学测试技术分析了复合涂层不同辐照阶段的阻水性能,以红外光谱和慢正电子束分析技术对UV-B紫外辐照下复合涂层的化学结构变化进行了推测。结果表明:复合涂层的阻水性能优异,辐照前、中期(528 h)时的化学结构相对稳定;含紫外线吸收剂(UV-531)的复合涂层抗老化性能大幅提高,在辐照后期(864 h),当UV-531含量为1.5%时,阻水性能最佳,浸泡20 d后低频阻抗依然保持在109Ω·cm2。     

航天器镁合金防腐-热控一体化涂层性能研究

以航天器镁合金防腐-热控一体化涂层为研究对象,分别通过盐雾试验、湿热试验和空间环境辐照试验(包括真空-紫外辐照、真空-质子辐照和真空-电子辐照)研究了涂层防腐性能和空间环境稳定性。结果表明以氟化羟基树脂和六亚甲基二异氰酸酯三聚体交联反应制得的脂肪族聚氨酯为粘结剂,制备的热控涂层具有耐湿热504h,耐盐雾腐蚀1008h的防腐性能,盐雾环境对α_S有一定影响,Δα_S为0.02;真空-紫外辐照、真空-质子辐照对α_S有一定影响,Δα_S分别为0.03和0.04;真空-紫外辐照、真空-质子辐照、真空-电子辐照均对热控涂层ε_H影响不明显,热控涂层高发射率热控特性在空间环境中稳定性好。     

真空-紫外辐照对SiO2/MoS2/酚醛环氧树脂涂层摩擦学性能的影响

为了研究真空-紫外辐照对润滑涂层的影响,采用地面模拟装置对添加SiO2前后的MoS2/酚醛环氧树脂涂层进行辐照,考察了辐照前后涂层的摩擦学性能.结果表明,真空-紫外辐照使涂层的摩擦系数、耐磨性分别呈降低、增强趋势.此外,SiO3的添加在一定程度上提高了复合涂层的摩擦学性能和抗紫外辐照性能.     

光老化对丙烯酸聚氨酯/钢板界面附着力的影响

为了研究光老化对涂层/钢板界面附着力的影响, 利用室外(拉萨、 武汉)大气曝晒试验与室内人工老化加速试验装置对丙烯酸聚氨酯涂层钢板进行了老化试验。采用拉拔法和电化学交流阻抗技术(EIS)分别评价了老化前后涂层/钢板界面的干附着力和湿附着力性能。拉拔法测试结果表明, 涂层的干附着力随老化时间延长而减小。基于EIS电化学参数得到了与其相似的结果, 即失粘面积随老化时间增加而增大。同时发现在相同试验周期内荧光紫外老化加速试验比氙灯加速老化试验所产生的涂层失粘面积更大, 这与在紫外辐射较强地区(拉萨)和较弱平原地区(武汉)曝晒后所得结果具有很好的对应性, 表明增大紫外辐照强度会促进涂层湿附着力降低。研究证实, 光老化使涂层附着力减小, 从而加速涂层下钢板腐蚀的发生和发展。      

用电化学方法研究火焰喷涂乙烯丙烯酸共聚物涂层的防腐蚀性能

为了研究乙烯丙烯酸共聚物(EAA)涂层的防腐蚀性能,采用火焰喷涂技术制备了EAA涂层,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了火焰喷涂对EAA涂层结构的影响;用扫描电镜(SEM)和拉伸强度试验研究了EAA涂层的形貌及力学性能;利用交流阻抗(EIS)和Tafel曲线研究了EAA涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐蚀性能,初步探讨了其机理。结果表明:EAA涂层结构密实,与基体结合良好,其在3.5%NaCl溶液中浸泡初期能起到良好的腐蚀屏蔽作用,随着浸泡时间的延长,腐蚀介质通过涂层的通孔、微裂纹等缺陷渗入涂层与基体的界面腐蚀基体,使涂层电阻Rc下降、电容Cc增加、腐蚀电位Ecorr负移、腐蚀电流密度Jcorr增加,涂层防腐蚀性能减弱。     

丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气环境中的老化行为

为研究丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气中的环境适应性及老化规律,在海南西沙永兴岛对其开展户外大气暴露试验。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了不同老化时间下的涂层性能变化情况。结果表明:经过18个月的西沙永兴岛户外大气暴露试验,丙烯酸聚氨酯防护涂层主要宏观性能变化为粉化3级,推测氨基甲酸酯键(-NHCOO-)发生断裂,导致涂层致密性下降和综合防护性能降低。     

军用车辆有机涂层湿热紫外辐照下的电化学行为

为了探讨军车有机涂层在湿热紫外辐照环境下的电化学行为,在实验室中对JL-1,JL-2和JL-3 3种军车的有机涂层进行了湿热紫外辐照,通过电化学阻抗谱方法定量地研究了其电化学行为。结果表明:3种有机涂层均表现出一定的耐蚀性,但JL-2型有机涂层对湿热紫外环境更为敏感。     

轨道交通隧道内预埋槽道的耐腐蚀性能研究

为了深入了解预埋槽道不同防腐蚀涂层体系的耐腐蚀性能差异,收集了某批地铁项目的 4组槽道样品。借助2 400 h中性盐雾试验结果并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、金相显微镜、电化学阻抗谱(EIS)、耐砂浆性试验等对试验的预埋槽道的耐腐蚀性能进行了分析与表征。结果表明:4组防腐蚀样品都含有热镀/锌层,中性盐雾试验后1号样品(锌层+中间层+有机涂层)和2号样品(锌层+有机涂层)表面无明显变化,3号样品(锌层+有机涂层)锚杆连接处和端部出现严重鼓泡但无红锈,4号样品(单一热镀锌层)表面被红锈覆盖;SEM/EDS结果表明存在有机涂层的防腐蚀体系腐蚀过程主要由氧扩散效应控制,含锌铝的中间层防腐蚀效果明显,腐蚀产物主要是锌和铝的氧化物。2 400 h中性盐雾试验的电化学阻抗谱的测试结果表明:1号样品低频阻抗值降低到105Ω·cm2,有机涂层基本失效,2号样品低频阻抗值降低到106Ω·cm2,有机涂层仍有效,3号样品低频阻抗值降低到104Ω·cm2,有机涂层基本失效,4号样品防腐蚀性能效果有限;耐砂浆性试验结果表明:1,2,3号(存在有机涂层)样品表面无明显变化,4号(仅单一热镀锌层)样品表面有轻微腐蚀现象。预埋槽道防腐蚀体系的防腐蚀材料及制备工艺是决定耐腐蚀性能强弱的关键因素。     

纳米浆料对浅色水性防静电防腐蚀涂料性能的影响

考察了纳米TiO2浆料与纳米SiO2浆料配比对浅色水性防静电防腐蚀涂料涂层导静电性能、防腐蚀性能的影响.采用电化学阻抗测试技术对不同纳米浆料比例对涂层性能的影响进行了测试,确定了纳米TiO2浆料与纳米SiO2浆料的最佳配比为1:2.     

城市污水处理厂钢制设备的腐蚀与防护

为寻找城市污水处理厂中钢结构设备有效的防腐蚀方案,通过对其腐蚀介质和腐蚀环境的分析,筛选出了合适的防腐蚀涂装体系,对所选择的防护涂层的性能进行了试验验证并在工程实际中应用.结果显示,对完全浸泡的设备,采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 改性环氧面漆的涂层体系有很好的防护效果;对干湿交替的设备采用环氧富锌底漆 环氧云铁中间漆 丙烯酸聚氨酯面漆的防护体系具有良好的防护性能,预计其防护寿命可达到8 a以上.     

无机富锌漆中锌粉形状对涂层重防腐蚀性能的影响

为了进一步研究无机富锌底漆中锌粉形状对涂层及其复合涂层防腐蚀性能的影响,分别选用球状和片状锌粉制备了无机富锌底漆,并与H702环氧云铁中间漆、H703灰环氧面漆一起构成了重防腐蚀复合涂层体系。通过盐雾腐蚀和电化学交流阻抗谱技术研究了无机富锌底漆涂层及其复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:片状无机富锌底漆涂层的耐蚀性能更强,经过长时间的盐雾腐蚀没有出现明显的腐蚀产物;复合涂层交流阻抗谱的Bode中低频阻抗模值在较长时间内稳定在107Ω·cm2左右,Nyquist谱中的容抗弧半径明显增大,片状复合涂层的防腐蚀性能优于球状复合底漆涂层。     

水电站大坝金属结构物的防腐蚀措施及效果

水电站金属结构物受到大气、水、泥沙的腐蚀破坏,必须对其进行周期性检修和防腐蚀保护.以三峡 -葛洲坝水利枢纽实践为基础,介绍了水电站金属结构物防腐蚀保护方法以及金属层、有机涂料、无机涂料等防腐蚀材料的选用.在高速水流区金属结构物采用环氧金刚砂涂层、热喷碳化钨涂层及钛纳米聚合物涂层,水下金属结构物采用热喷锌层加有机涂料层封闭,大气环境下金属结构物采用环氧类涂料作底涂和丙烯酸聚氨酯涂料作面涂,都取得了比较好的防腐蚀效果.     

复合陶瓷涂层对碳钢防腐蚀性能的电化学研究

利用电化学阻抗谱法就Al2O3、SiC、ZrO2复合陶瓷涂层对碳钢的防腐蚀性能进行了研究.结果表明:ZrO2复合陶瓷涂层的防腐蚀性能明显高于Al2O3、SiC复合陶瓷涂层.讨论了阻抗谱图特征变化与涂层结构与性能变化的关系.     

纳米石墨/聚氨酯复合涂层的制备及耐腐蚀性能

为研制高性能电力金具防护涂层,首先,以羟基丙烯酸树脂和异氰酸酯为主要成膜物质,纳米石墨为填料,制备了不同纳米石墨含量的纳米石墨/聚氨酯复合涂料;然后,将涂料喷涂在电力热镀锌钢上,固化干燥后得到纳米石墨/聚氨酯复合涂层;最后,测试了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的力学性能和耐磨性,并采用模拟酸雨试验、中性盐雾试验及电化学阻抗谱（EIS）研究了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐腐蚀性能。结果表明:添加纳米石墨后,涂层与热镀锌钢的附着力有所提高,纳米石墨含量为2.0wt%的纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐磨性比未添加纳米石墨的空白涂层提高了92%,并且涂层中纳米石墨的分布较均匀,表现出良好的耐腐蚀性能。 所得结论表明在涂层中添加适量的纳米石墨可以提高涂层的耐磨性和耐腐蚀性能,进而可将涂层用于电力金具的表面防护。      

混凝土聚氨酯防护涂层老化条件下保护效果的影响评价

为了评价涂层对混凝土保护效果的影响,通过人工加速老化试验,研究老化对混凝土聚氨酯复合涂层保护性能的影响。结果表明:随着老化时间的延长,涂层表面光泽度下降,涂层与混凝土之间的粘结力逐渐降低,涂层的阻抗模值逐渐降低,混凝土中的氯离子浓度逐渐增大,氯离子扩散系数呈增大趋势。这些均表明,老化降低了涂层的保护效果。因此,在采用涂层附加防腐蚀措施时,必须考虑涂层服役过程中的老化。     

纳米TiO2/有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械及耐腐蚀性能的研究

在采用溶胶-凝胶法合成有机-无机杂化丙烯酸树脂的基础上,研究了纳米TiO2添加量对有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械和耐腐蚀等性能的影响。研究表明,当纳米TiO2添加量为15%时,涂层的性能有了较大的提高,其硬度由3H提高至6H,涂层的耐盐雾时间由100h提高到500h,涂层的阻抗值也由104Ω.cm2提高至106Ω.cm2。另外,通过扫描电镜观察了复合涂层的断面,发现涂层中纳米粒子分散均匀,并且粘接紧密,形成了较为致密的复合涂层。     

海洋环境下磁场对电磁屏蔽涂层保护性能的影响

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了3.5%(质量分数)NaCl溶液中外加磁场对Ni基电磁屏蔽涂层单、双层体系保护性能的影响,并采用体视显微镜与扫描电子显微镜对浸泡后涂层的表面及截面形貌特征进行了观察。结果表明,单层Ni基涂层体系下,磁场的作用表现为阻滞了溶液的扩散,使得其低频阻抗模值|Z|0.01Hz随浸泡时间的增加下降速度减缓,这是由于磁场使涂层中Ni颗粒重新排布,减少了涂层内缺陷;对于电磁屏蔽涂层/丙烯酸聚氨酯清漆双层体系,EIS结果表明外加磁场使涂层|Z|0.01Hz下降更快,而磁场方向对|Z|0.01Hz的变化规律无明显影响。这说明尽管磁场优化了底漆中Ni颗粒在涂层中的分布,提高了电磁屏蔽底漆的保护性,但是对于丙烯酸聚氨酯面漆的失效过程,磁场对电解质扩散的加速作用占主导地位,二者叠加总体来说磁场加速了双层涂层体系腐蚀过程。