水性纳米ZrO_2/环氧聚硅氧烷杂化防腐涂层的制备与性能

采用水性纳米ZrO_2溶胶与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为原料,通过溶胶-凝胶方法,制备了水性有机无机杂化防腐涂层。实验研究了ZrO_2/GPTMS摩尔比对涂层耐盐雾性能及电化学性能的影响。实验结果表明,涂层的耐腐蚀性能随着摩尔比的增加呈现先增强后下降的趋势,其中1∶5涂层的耐腐蚀性能最强,耐盐雾时间达到1 500h,是未涂覆涂层样板耐盐雾时间的20倍左右,电化学交流阻抗为107Ω·cm2,腐蚀电流密度为5.84×10-10 A/cm2。从1∶5涂层的SEM照片发现,涂层中纳米ZrO_2粒子分散均匀,无团聚现象。另外,TG分析表明,涂层的热稳定性能随着摩尔比的增大而增加。     

UV固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层的制备及性能研究

制备了紫外光固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层,研究了复合涂料的光固化过程动力学,表征了复合涂层的硬度、附着力、耐冲击性及热稳定性等性能.结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入使涂料的光固化速率及双键转化率下降;涂层的附着力、耐冲击性先随聚酰亚胺树脂粉添加量的增加而提高,当添加量为4%时,涂层的耐冲击性达38cm,附着力达1级,但添加量过多时涂层的附着力及耐冲击性均下降;聚酰亚胺树脂粉对涂层硬度的影响不大.复合涂层的热重分析结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入能显著提高涂层的热稳定性.     

碳纳米管/环氧复合材料制备与性能研究

研究了碳纳米管管径、种类、含量以及偶联-三辊研磨-超声处理等工艺条件对碳纳米管/环氧树脂复合材料拉伸强度和电性能的影响。研究结果表明:三辊研磨-超声联用是均匀分散碳纳米管简单而有效的方法。较低的碳纳米管添加量(0.8%～4%)能大幅度提高环氧树脂的剪切强度和导电性能,添加量为3%时,复合材料的综合性能最优,即剪切强度提高了55.19%,表面/体积电阻率下降了8～10个数量级。     

碳/碳复合材料SiC/MoSi_2/ZrO_2涂层体系氧化烧蚀性能

抗氧化涂层技术是解决碳/碳复合材料高温抗氧化性的最有效技术途径之一。为了提高材料在1 800℃以上的高温抗氧化性能,首次采用包埋法、涂刷法和等离子喷涂法在碳/碳复合材料表面制备出SiC/MoSi_2/ZrO_2梯度抗氧化涂层体系。采用SEM/EDS、结合力和粗糙度测试对涂层表面及断面形貌进行微观分析,利用等离子风洞对整个涂层体系进行氧化试验。结果表明:基体、过渡层和高温抗氧化层之间结合力良好,高温抗氧化层厚度均匀、结构致密。经等离子风洞氧化600s后,涂层表面温度达到1 850℃,氧化质量失重速率仅为3.15×10~(-6) g/(cm~2·s)。表明SiC/MOSi_2/ZrO_2梯度抗氧化涂层体系在1 800℃以上的高温环境下具有很好的抗氧化性能。     

Al2O3涂层碳纤维/环氧基复合材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法在碳纤维的表面涂覆了一层Al2O3涂层,透射电镜分析表明涂层中粒子的大小约为10nm,接触角分析表明涂层后碳纤维的表面张力有大幅提高.通过比较涂层前后碳纤维/环氧复合材料的力学性能发现,Al2O3涂层后复合材料的层间剪切强度,拉伸强度和弯曲强度分别提高了17.7%,4.8%和3.1%.扫描电镜分析表明,Al2O3涂层后的碳纤维与环氧树脂基体的结合更加紧密.且在碳纤维表面形成的Al2O3涂层在350℃～700℃能有效地减缓碳纤维环氧基复合材料的氧化失重速率.     

CaCO_3/Al_2O_3/MWCNTs环氧复合涂层性能研究

利用KH560对碳酸钙(CaCO_3)、氧化铝(Al_2O_3)、酸化后的多壁碳纳米管(MWCNTs)表面进行接枝改性,并制备了CaCO_3/Al_2O_3/MWCNTs/环氧树脂(EP)复合涂层。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TG)和EDS分析对改性前后的无机填料进行表征,使用电化学阻抗谱(EIS)、抗冲击试验、高温高压实验测试复合涂层的附着力、耐腐蚀等性能。同时用扫描电子显微镜(SEM)观察复合涂层表面形貌。结果表明,KH560成功的接枝在3种无机填料表面,当MWCNTs的质量分数为2%时,CaCO_3/Al_2O_3/MWCNTs/EP复合涂层的分散性最好,性能最优。     

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。     

改性纳米TiO2/环氧-聚氨酯三元复合材料的制备及性能研究

油酸改性的纳米TiO_2与一定量二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和环氧树脂(E51)等充分反应,得到的乳液通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等手段进行表征和分析,证实了改性纳米TiO_2成功接枝到环氧-聚氨酯共聚物分子链上形成了稳定的三元复合材料。结果表明:三元复合材料的稳定性能好,涂膜的耐水性能和力学性能强,当TiO_2质量含量为0.8%时,复合涂膜的铅笔硬度最高达3H,拉伸强度最高达12.3MPa,涂膜的抗紫外、抗老化性能亦有明显提高。     

水性氟化丙烯酸酯-环氧酯复合涂层的制备及性能

以亚麻油酸和环氧树脂为原料、丙二醇甲醚醋酸酯为溶剂制备环氧酯;以过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯为引发剂,引发丙烯酸类单体与含氟丙烯酸类单体发生自由基聚合制备氟化丙烯酸酯;将环氧酯和氟化丙烯酸酯进行复合,得到具有极高疏水性能的水性涂层.通过红外光谱、热重分析、乳液粒径和稳定性测试等方法对乳液结构和性能进行分析,通过原子...     

高阻尼空心微珠/环氧复合材料的制备及性能研究

制得不同粒径空心微珠/环氧复合材料,并对其进行断口形貌、阻尼性能和耐热性进行了研究.其阻尼性能的测试是采用动态力学热分析仪,通过拉伸-压缩的方法在不同变温(-40～150℃)和变频(10～800Hz)条件下完成的.结果表明相同条件下,添加过筛100～140目空心微珠的复合材料在玻璃化转变温度(Tg)下的阻尼性能相对较好(tanδmax=0.892),并且随频率增加损耗因子衰减较慢.通过复合材料断口的扫描观察发现空心微珠均匀分布在基体中,且与基体的结合较好;通过热重测试发现空心微珠概率粒径越大,复合材料耐热性越好.     

聚苯胺/环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

利用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的两亲性,通过原位聚合法制得超疏水性聚苯胺(PANI)材料,将PANI与环氧树脂共混得到复合涂层,通过傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计对超疏水性PANI的组成进行分析,并测定了复合涂层在0.5mol/L H₂SO₄溶液中的防腐蚀性能。结果表明：在pH≤7,SDBS浓度为0.025mol/L条件下,合成的PANI具有良好且稳定的疏水性能,水接触角超过150°;超疏水性PANI的加入能明显提高复合涂层的防腐蚀性能,在PANI添加量为0.75%(质量分数)时复合涂层耐腐蚀性能优良,其腐蚀电流密度为1.08μA/cm²,腐蚀电位为0.426V。     

纳米SiO2/环氧复合钢板涂层材料机械及耐腐蚀性能

研究了纳米SiO₂添加量对环氧复合钢板涂层硬度、 T弯和应变等机械性能的影响, 并通过盐雾试验和电化学交流阻抗技术对涂层的耐腐蚀性能进行了测试。研究表明, 纳米SiO₂添加量为2.0%时, 涂层性能有较大的提高, 铅笔硬度从H提高到2H, T弯从4T改善到2T, 涂层的耐盐雾时间也由720h增加到1030h, 提高了40％以上。从电化学交流阻抗谱图得出, 添加量为2.0%的纳米SiO₂复合涂层的阻抗值最大, 高于未添加纳米SiO₂涂层的阻抗值近2个数量级。另外, 涂层的SEM照片显示, 纳米SiO₂添加量为2.0%时, 颗粒较均匀地分散, 黏接紧密, 形成较为致密的复合涂层。      

C/C复合材料表面Ni涂层的制备及性能研究

石墨材料作为单晶炉热场常用材料,直接影响单晶硅的生长速率和质量。采用C/C复合材料代替单晶炉中石墨材料存在易氧化的缺陷,为此,利用电镀法在C/C复合材料表面制备了Ni涂层。利用正交试验确定最优电镀试验参数,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、EDS等测试手段分析涂层的相组成、微观形貌和化学组成,并采用热冲击试验和热震性试验对所制备的涂层的抗热冲击性能进行研究。结果表明：电流密度0.4 A/dm²,电镀时间40 min,镀液温度55℃,pH值6条件下制备的涂层的耐磨性最佳。电镀处理后C/C复合材料表面形成了一层均匀、与纤维表面结合紧密的镀层,镀层比较圆整。膜层成分中有大量Ni元素存在。Ni镀层提高了C/C复合材料的抗高温氧化性能。     

改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的制备与性能研究

通过溶胶-凝胶法自制纳米二氧化硅(SiO_2),并采用油酸对其进行改性,改性纳米SiO_2与环氧树脂充分混合,加入丙烯酸单体,制得改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料。复合材料经透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等表征和分析。实验结果表明,改性后的纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸模量等力学性能得以明显提高,当纳米SiO_2与环氧-丙烯酸酯复合材料的摩尔配比为3∶100时,改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料具有最佳的力学性能:冲击强度达到15.63kJ/m2,拉伸强度达到55.68MPa,拉伸模量达到3.67GPa;铅笔硬度达到2H、黏度明显提高达到125MPa·s;耐盐雾、耐水指标都有明显改善。     

PVDF/FEP/ZnO复合涂层的制备及防垢性能研究

为了解决金属表面的结垢问题,以聚偏氟乙烯（PVDF）和聚全氟乙丙烯（FEP）为原料,通过添加不同含量的纳米ZnO制备了PVDF/FEP/ZnO复合涂层,研究了纳米ZnO添加量对复合涂层疏水性能和防垢性能的影响。通过接触角测量仪、扫描电子显微镜（SEM）和X射线粉末衍射仪（XRD）对涂层进行了表征。结果表明：纳米ZnO的添加量为5.0%（质量分数）时,PVDF/FEP/ZnO复合涂层的表面自由能为8.6 mJ/m²,水接触角为114.8°;PVDF/FEP/ZnO复合涂层在过饱和碳酸钙溶液中结垢336 h后,其表面的碳酸钙结垢量仅为环氧涂层的72%,且文石和球霰石的摩尔分数之和达到了91.4%,表明复合涂层具有优良的防垢性能,在防垢领域具有较好的应用前景。     

纳米重晶石/环氧复合钢板涂层材料机械及耐腐蚀性能的研究

研究了纳米重晶石改性方法,以及纳米重晶石添加量对钢板涂层硬度、T弯、应变和耐盐雾等性能的影响,并通过扫描电镜观察了纳米重晶石/环氧复合涂层断面以及粒子在基体中的分散状况.研究表明,使用5%硬脂酸钠改性后的纳米重晶石活化指数最大,且具有良好的分散性;纳米重晶石添加量为1.0%时,涂层性能有较大的提高,T弯从4T改善到2T;耐盐雾时间也由720h增加到1096h,提高了20%以上.另外,从涂层断面观察发现,纳米重晶石添加量为1.0%时,颗粒较均匀地分散,粘接紧密,形成较为致密的复合涂层.     

氧化锌/环氧纳米复合材料的制备及其光学性能研究

采用均相沉淀法制备了氧化锌(ZnO)前驱体,通过煅烧前驱体制备了不同粒径的ZnO纳米颗粒,并在此基础上制备了ZnO/环氧纳米复合材料.借助TG、XRD和TEM等手段对纳米ZnO进行了表征,采用UV-VIS研究了ZnO含量、颗粒粒径等因素对复合材料光学性能的影响.研究结果表明:在紫外光区,提高ZnO的含量和选择ZnO最佳粒径,可以改善对紫外光的屏蔽效果;随着ZnO粒径的减小,ZnO对紫外光的屏蔽存在明显的蓝移现象,因此选择合适的粒径尤为重要.在可见光区,ZnO含量和颗粒粒径的影响相似,当ZnO含量低于0.07wt%、粒径小于27nm时复合材料的透过率几乎没有变化,增加含量或增大粒径透过率则随之下降.当ZnO的粒径为27nm时,添加0.07wt%的ZnO所制备的ZnO/环氧纳米复合材料具有优异的光学性能:在保持可见光区高透明性的同时又能够对紫外光区有良好的屏蔽效果,能够满足LED封装等光学器件的需要.     

氧化锌@石墨烯/环氧导热绝缘复合材料的制备及性能研究

以氧化石墨烯(GO)为载体,醋酸锌为锌源,采用溶胶-凝胶法成功制备了氧化锌@石墨烯(ZnO@rGO)复合填料并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)对复合填料的结构及微观形貌进行表征.然后以ZnO@rGO作为导热填料,制备了系列环氧树脂(ZnO@rGO/EP)导热绝缘复合...     

PS-b-PDMS/环氧树脂制备疏水性环氧涂层的性能

用共混法将聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷(PS-b-PDMS)嵌段共聚物与环氧树脂E-44复合制备了一种疏水性环氧涂层。研究了PS-b-PDMS的用量对涂层力学性能、表面性能及耐化学腐蚀性的影响。结果表明,随着共聚物用量的增加,涂层的冲击强度及柔韧性明显提高,表面能显著降低,接触角明显增大,当PS-b-PDMS用量为E-44的7%(质量分数)时,冲击强度和柔韧性分别为50kg.cm和0.5mm,表面能为13.8mN/m,对水接触角增大至115.9°,具有优异的疏水性及耐化学腐蚀性。