苯胺/硅丙共聚乳液的制备及防腐蚀性能研究

采用乳液聚合法在含硅丙烯酸酯乳胶粒子上接枝苯胺,制备苯胺/含硅丙烯酸酯(苯胺/硅丙)共聚乳液。通过电化学交流阻抗谱(EIS)、塔菲尔(Tafel)曲线测试了共聚乳液涂层对Q235钢的防腐蚀性能,研究了共聚乳液中乳化剂种类和乳化剂用量对涂层防腐蚀性能的影响,且对涂层的接触角和附着力进行了测试。利用透射电子显微镜(TEM)、粒径分析(PSD)和X射线衍射(XRD)对共聚乳液及乳胶粒子进行表征。结果表明:苯胺成功地接枝到含硅丙烯酸酯链上,制备的乳胶膜具有良好的附着力、疏水性能,且当乳化剂为SDBS,用量占乳液总质量的0.8%时,共聚乳液涂层具有较好的防腐蚀性能。     

水性聚苯胺/叔氟丙烯酸酯复合防腐涂层的制备及性能

为研究水性聚苯胺/叔氟丙烯酸酯（PANI/VFAc）复合涂层对Q235钢防腐蚀性能的影响,首先,以叔碳酸乙烯酯（Veova 10）和甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为功能单体合成了VFAc乳液,并将其与PANI乳液混合后涂刷在Q235钢表面,制备了PANI/VFAc复合涂层;然后,采用TEM和FTIR对VFAc的结构进行了表征,采用XPS和接触角（CA）研究了复合涂层的表面性能,采用电化学方法研究了不同改性丙烯酸酯乳液对复合涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:PANI/VFAc复合涂层的水接触角为97.56°,湿附着力等级为0,涂层表现出较好的疏水性;其腐蚀电流密度为8.72×10-8 A·cm-2,电化学阻抗达到106 Ω·cm2。所得结论表明PANI/VFAc复合涂层对Q235钢具有良好的防腐蚀性能。      

丙烯酸酯-苯胺核壳共聚乳液的制备及其防腐蚀性能

为了提高聚苯胺乳液的成膜性、附着力和防腐蚀性能,以丙烯酸酯乳胶粒子为种子,采用核壳乳液聚合法制备丙烯酸酯-苯胺核壳共聚乳液,直接将其涂刷在Q235钢表面成膜。分析了核壳共聚机理,用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)对共聚物的结构及形貌进行了表征;通过接触角、吸水率、附着力、Tafel曲线及电化学阻抗谱测试研究了苯胺用量对涂层疏水性、附着力和防腐蚀性能的影响。结果表明:制备的核壳共聚乳液乳胶粒子具有明显的核壳结构;当苯胺用量为1.00%时,核壳共聚乳液涂层的水接触角为81.2°,附着力为1级,腐蚀电流密度仅为10-8.0A/cm2,电化学阻抗值达到了105Ω,具有良好的防腐蚀性能。     

核壳型叔碳改性氟丙乳液的合成与性能

氟碳丙烯酸酯(氟丙)乳液是水乳胶涂料的主要成膜物质之一。为了提高其耐水性、附着力等性能,通过种子乳液聚合法将叔碳酸酯(VC)和氟碳丙烯酸酯(FA)功能单体引入丙烯酸酯共聚乳液,制备了核壳型叔碳改性氟丙乳液,采用透射电子显微镜、红外光谱、耐水性、附着力等对乳液及乳胶膜进行了测试表征,并考察了氟碳单体用量、叔碳单体加料方式及用量、核壳质量比对乳液聚合及乳胶膜性能的影响。结果表明:当氟碳单体用量为8%,叔碳单体加入壳中且用量为6%,核壳质量比为1∶1时,制备的乳液具有明显的核壳结构,乳胶膜接触角可达105.5°,吸水率仅为3.7%,附着力为1级。     

聚苯胺微乳液的制备及与叔氟丙烯酸酯乳液复合涂层的防腐性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂合成了能与丙烯酸酯类乳液混溶的聚苯胺(PANI)微乳液,然后将PANI微乳液混入叔碳酸乙烯酯改性的含氟丙烯酸酯(叔氟丙烯酸酯,VFAc)乳液中在Q235钢表面制备出复合防腐涂层。用红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征PANI的结构并测试PANI微乳液的粒径,研究了PANI微乳液与VFAc乳液的质量比对复合涂层疏水性、湿附着力及防腐蚀性能的影响。结果表明,当PANI微乳液与VFAc乳液质量比为1∶2时复合涂层有较好的疏水性和防腐蚀性能。提出了复合涂层的防腐蚀机理。     

聚苯胺/叔氟丙烯酸酯乳液的研制及复合乳胶涂层的防腐蚀性能

为了提高聚苯胺乳液与丙烯酸酯类乳液的混溶稳定性,以苯胺为单体、过硫酸铵为引发剂,加入不同乳化剂制备了一系列聚苯胺(PANI)乳液,研究了不同乳化剂对PANI乳液稳定性及PANI乳液与叔氟丙烯酸酯(VFAc)乳液混溶稳定性的影响;同时,研究了聚苯胺/叔氟丙烯酸酯(PANI/VFAc)复合乳胶涂层的防腐蚀性能。结果表明:选取十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂制备的聚苯胺乳液,具有较好的稳定性以及与VFAc乳液的混溶稳定性,且制备的复合乳胶涂层具有较好的防腐蚀性能,在3.5%NaCl溶液中腐蚀电流密度为7.03×10~(-8)A/cm~2,电化学阻抗值可达到108Ω·cm~2,在pH值较为宽泛(pH=1~13)的腐蚀环境中均可应用。     

吡咯单体浓度对聚吡咯膜层的防腐蚀性能影响研究

采用恒电位电化学沉积法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,通过调节吡咯单体浓度(0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L)在Q235钢表面制备出系列聚吡咯(PPy)膜层。红外光谱表征显示SDBS成功掺杂到PPy中;扫描电镜显示吡咯单体浓度为0.10mol/L时,得到的PPy颗粒尺寸最小,膜层最为致密;动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测试研究了Q235钢表面系列PPy膜层的防腐蚀性能,确定了Py单体浓度为0.10mol/L时,PPy膜层的腐蚀电流I_corr和腐蚀速率CR最小,表现出优异的防腐蚀性能。     

氧化石墨烯负载铁酞菁涂层的制备及其防腐蚀性能

目前,鲜见将石墨烯用于防腐蚀涂料的研究报道。以氧化石墨烯负载铁酞菁复合材料(GO-Fe Pc)为填料、环氧树脂E-44和107胶为成膜剂、T-31为固化剂,采用共混法制备了双组分涂料,并涂覆于Q235钢基片制备防腐蚀涂层,通过中性盐雾试验、抗老化和电化学等手段研究并评价了填料含量对涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:添加GO-Fe Pc填料的涂层具有较好的防腐蚀性能,且E-44与GO-Fe Pc的质量比为100∶1时效果最佳,涂层附着力为0级,氙灯老化30 d和中性盐雾试验15 d后,涂层无腐蚀现象,3.5%Na Cl浸泡15 d后的电极腐蚀电位最高,为-0.258 V,防腐蚀性能最佳。     

磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液及乳胶涂料的研究

将甲基丙酰氧乙基磷酸酯(P单体)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)及丙烯酸(AA)采用半连续乳液聚合,制备磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳液,并配制乳胶涂料。研究了P单体用量、引发剂用量、乳化剂配合比等对乳液及乳胶涂料性能的影响。研究结果表明:磷酸酯的引入,会形成一种磷化膜减缓燃烧,从而起到阻燃作用;当P单体用量为2.2%(wt,质量分数)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量为0.13%(wt,质量分数)、十二烷基硫酸钠(SDS)与乳化剂OP-10质量配合比为3∶1制得的磷酸酯共聚改性丙烯酸酯乳胶涂料的附着力为1级、湿附着力为1级、耐水性达到480h无泡和无锈、耐盐水性达到120h无泡和无锈,具有较好的耐腐蚀性能。     

细乳液聚合制备含氟丙烯酸酯无皂乳液及其性能

以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为含氟单体,采用细乳液聚合法合成了含氟丙烯酸酯无皂乳液。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)和透射电镜(TEM)表征了共聚物的结构和形貌,考察了聚合温度、乳化剂用量和引发剂用量对细乳液聚合动力学的影响,通过接触角和吸水率表征了含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能。结果表明,当烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)用量(占单体总量)为2.5%,引发剂用量为0.5%,反应温度为70℃时合成的含氟丙烯酸酯乳液稳定性好,乳胶粒平均粒径为180 nm;涂膜耐水性随氟单体含量的增加而提高。     

含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜性能的研究

以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,阳离子单体甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)及含氟单体2-(N-甲基全氟辛烷基磺酰基)乙基丙烯酸酯(FM)为功能性单体,采用无皂乳液聚合制备出稳定的阳离子含氟丙烯酸酯共聚物乳液.检测含氟丙烯酸酯共聚物乳液的成膜性以及乳胶膜的相关性能.研究表明,硬软单体配比为1:1～1:1.5范围内,乳胶膜的成膜性能较好;引发剂用量增加,乳胶膜的耐水性降低;含氟单体量增加,乳胶膜的耐水性、耐溶剂性随之增强,乳胶膜的拉伸强度随之增大,断裂伸长率随之减小.通过液体在乳胶膜表面接触角大小的变化,表明热处理有利于含氟共聚物中的含氟链段在乳胶膜表面富集;随着含氟单体量的增加,乳胶膜表面自由能下降.     

微米SiO_2粒子对硅丙树脂防污涂料性能的影响

在涂料中添加微纳米粒子可改善其性能,目前有关微米粒子对涂料防污、防腐蚀性能影响的报道较少。用自制的硅丙树脂作为基料,通过添加微米SiO_2粒子制得了防污涂料。利用静态接触角、硬度、黏附力和电化学阻抗测试探究了微米SiO_2粒子对涂层性能的影响。结果表明:微米SiO_2可稳定硅丙树脂涂层的静态海水接触角和力学性能,并提高涂层的耐海水腐蚀性能,且当微米SiO_2粒子含量为16.7%(质量分数)时,涂层的静态海水接触角和耐蚀性能最好。     

聚苯胺/钼酸涂层的电化学合成及其耐蚀性能

为了提高Q235碳钢的防腐蚀性能,先对其进行钝化处理,然后分别在不含和含有钼酸的苯胺和草酸混合溶液中,采用循环伏安法在碳钢电极表面电化学合成聚苯胺(PANI)和聚苯胺/钼酸(PANI-MoO2-4)涂层;利用开路电位-时间曲线、动电位极化曲线及电化学阻抗谱分析了PANI涂层和PANI-MoO2-4涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐蚀性能。结果表明:PANI-MoO2-4涂层对Q235碳钢的腐蚀防护作用明显优于PANI涂层;与碳钢相比,PANI-MoO2-4涂层的自腐蚀电位升高了近188 mV,自腐蚀电流密度约为碳钢的1/5,低频阻抗模值|Z|0.05 Hz约为碳钢的53倍。     

一种盐酸掺杂聚苯胺聚酰胺树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

聚酰胺树脂粘合剂具有漆膜对金属粘合力强、耐候性和施工性能好以及对人体毒性小等优点,目前未见将其作为环氧树脂粘合剂的报道。以过硫酸铵为氧化剂、苯胺单体为原料合成了本征态和盐酸掺杂聚苯胺,以其作填料,聚酰胺树脂650为粘合剂,采用共混法加入环氧树脂E-44和二乙烯三胺助剂制成防腐蚀涂料,并涂覆于钢和铝基片表面,制备了防腐蚀涂层。通过划格法测试涂层的附着力,通过Tafel曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明:聚苯胺聚酰胺树脂涂层对金属基片有一定的防腐蚀性能,其中盐酸掺杂聚苯胺对钢基片的防腐性能更好。     

耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液的合成

以丙烯酸酯类单体、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要原料,通过半连续种子乳液法制备得到耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液。通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜、差示扫描量热分析、热重分析、粒径分析等表征了产物的结构形貌及相关性能;并对聚合条件进行初步探索,研究了不同比例的乳化剂、引发剂对乳液性能的影响;同时讨论了TPGDA及KH560对乳液粒径、稳定性以及乳胶膜的耐水性、吸水率和接触角等性能的影响。结果表明,采用种子乳液法作为聚合方式,当乳化剂质量分数为4%,引发剂质量分数为0.3%,TPGDA质量分数为0.15%,KH560质量分数为0.35%时,制备的硅丙乳液具有优良的稳定性,平均粒径为109.1nm,乳胶膜的水接触角为81.5°,吸水率为8.67%,耐水性高达168h。     

耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液的合成EI北大核心CSCD

以丙烯酸酯类单体、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要原料,通过半连续种子乳液法制备得到耐水性有机硅改性自交联丙烯酸酯乳液。通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜、差示扫描量热分析、热重分析、粒径分析等表征了产物的结构形貌及相关性能;并对聚合条件进行初步探索,研究了不同比例的乳化剂、引发剂对乳液性能的影响;同时讨论了TPGDA及KH560对乳液粒径、稳定性以及乳胶膜的耐水性、吸水率和接触角等性能的影响。结果表明,采用种子乳液法作为聚合方式,当乳化剂质量分数为4%,引发剂质量分数为0.3%,TPGDA质量分数为0.15%,KH560质量分数为0.35%时,制备的硅丙乳液具有优良的稳定性,平均粒径为109.1nm,乳胶膜的水接触角为81.5°,吸水率为8.67%,耐水性高达168h。     

环保型水基防锈剂的合成及其性能

苯丙乳液成膜性、耐候性、耐水性及耐盐雾性能均较好,而目前用其制备防锈剂的研究较少。采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸等单体合成了固含量为48%,粒径为100~140 nm的改性苯丙乳液,以其为主要原料,与缓蚀剂苯并三氮唑和乌洛托品、助剂乙二醇和三乙醇胺等复配,制备了改性苯丙乳液水基防锈剂。通过电化学测试、中性盐雾腐蚀、油漆配套性试验和扫描电镜观察等方法对制备的防锈剂的性能进行评价。结果表明:Q235钢涂抹该水基防锈剂后,腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低了约2个数量级;与市售403防锈剂相比,该水基防锈剂具有良好的防锈性能,防锈膜与油漆配套性能良好,附着力达到1级。     

掺杂纳米TiO_2对水性铝基金属微粉涂层的影响

为了提高水性铝基金属微粉涂层的附着力和耐腐蚀性能,利用纳米TiO_2掺杂制备了不同纳米SiO_2含量的水性铝基金属微粉涂层。采用接触角仪测定涂料与基体Q235钢之间的接触角,采用划线划格法测定了涂层的结合强度,采用电化学极化和全浸试验法测试分析了涂层的耐腐蚀性能,采用金相显微镜和X射线衍射仪(XRD)分析了镀层的组织结构。结果表明:水性铝基金属微粉涂料中添加TiO_2后,接触角降低,使得涂层铝粉排列几乎与基体保持平行并呈现层状堆积,提高了涂层附着力、耐腐蚀性;涂料中的纳米TiO_2改善铝粉的润湿性并作为填充物填充在涂层孔隙之间,使涂层结构更加密实并且铝粉提供了物理屏蔽作用;在所研究的范围内,TiO_2最佳用量为0.4 g。     

乙烯基硅烷处理的Q235钢在3．5％NaCl中腐蚀性的阻抗谱分析

从阻抗谱方面研究Q235钢硅烷处理的防腐蚀效果和成膜机理的报道较少。以不同浓度（1％～7％）、不同pH值（3～5）的乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）水解液对Q235钢进行处理,利用电化学阻抗谱（EIS）分析了硅烷膜对3．5％NaCl溶液中Q235钢的防护效果及机理,并用红外光谱与扫描电镜（SEM）分析了Q235钢表面VTES膜的分子结构及其在盐水中浸泡腐蚀后的形貌。结果表明：VTES膜能明显改善Q235钢的耐蚀性能;经5％硅烷,pH=4的水解液处理形成的VTES膜在3．5％NaCl溶液中的电荷转移电阻及膜孔电阻最大,耐蚀效果最好,在3．5％NaCl溶液中浸泡5d后仍未发生腐蚀;Q235钢表面形成的硅烷膜既存在金属表面与硅醇单体的缩合,也有硅醇单体的缩合,还有未发生交联的Si-OH基团。     

基于MOFs材料的超疏水复合涂层的制备及其对碳钢的防腐蚀研究

利用三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟代正辛基硅烷(POTS)对合成的配合物Cu-MOF和Zn-MOF进行疏水性修饰,制备出Cu-MOF/POTS、Zn-MOF/POTS材料,然后利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法对其进行结构表征,并对其进行疏水性能测试.结果表明,经POTS修饰后的Cu-MOF和Zn-MOF均从原来的亲水性转变为疏水性.将Cu-MOF/POTS、Zn-MOF/POTS作为防腐助剂添加到环氧树脂中制备出Cu-MOF/POTS/EP、Zn-MOF/POTS/EP复合涂层,它们表现出超疏水的效果,水接触角分别达到154.8°、153.1°,且涂层耐久性和耐水性试验均表明它们具有良好的耐久性能和耐水性能.将所制备的涂层浸在3.5％(质量分数)NaCl腐蚀溶液中进行电化学测试,极化曲线与电化学阻抗结果均表明Cu-MOF/POTS/EP、Zn-MOF/POTS/EP复合涂层对水分子和腐蚀介质起到协同阻隔和屏蔽作用,展现出很好的疏水和防腐蚀性能,防腐蚀效率分别达到90.06％、88.84％,能有效保护碳钢不受腐蚀,与扫描电镜分析结果相符.