纳米SiO2-氧化石墨烯/环氧涂层的制备及其防腐蚀性能

采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）,并将GO与经硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性的纳米SiO₂进行复合,制备出纳米SiO₂-GO。通过FTIR、XRD、SEM、TEM等分析手段对SiO₂-GO进行表征。采用机械搅拌与超声分散的方法将SiO₂-GO添加到环氧树脂（EP）中。对添加不同质量分数纳米SiO₂、GO和纳米SiO₂-GO的EP基复合材料涂层的物理性能和电化学性能进行测试。结果表明,与纯EP涂层相比,SiO₂/EP、GO/EP和纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层的硬度、附着力和耐腐蚀性能得到显著增强,其中加入2wt%纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层硬度达到5 H,附着力等级达到1级,浸泡24 h后涂层保护效率为99.33%。15天浸泡试验结果表明,添加1.5wt%纳米SiO₂-GO/EP复合材料涂层的硬度达到5 H,附着力达到1级,涂层保护效率仍能达到97.12%。     

电解海水对环氧涂层防腐蚀性能的影响研究

通过在天然海水及3种不同余氯浓度的电解海水中进行静态浸泡试验,研究了环氧涂层吸水率、附着力、划痕剥离、耐阴极剥离等防腐蚀性能。结果表明,在所试验的3种浓度电解海水中,环氧涂层均未起泡或剥落,试验后的涂层附着力>3.5 MPa,涂层仍保持良好的防腐性能。当电解海水中余氯浓度不超过10 mg/L时,电解海水对涂层划痕剥离及耐阴极剥离性能影响不显著,涂层失效主要是由于海水介质沿着金属-涂层界面渗透导致涂层从基材脱附;当余氯浓度达到15 mg/L时,涂层划痕剥离及耐阴极剥离性能随着试验时间的延长显著下降,高浓度余氯会加速涂层失效。      

硅氧烷改性石墨烯增强环氧涂层的防腐蚀性能研究

通过点击化学的原理,在商用石墨烯上接枝硅烷偶联剂,使石墨烯在有机涂层中具有良好的分散性和疏水性。接触角测试表明硅氧烷改性石墨烯(SiG)的水接触角(CA)为132.3°,SiG/环氧涂层(SiG/EPs)复合涂层的CA较EPs提高了10.7°,表现出较好的疏水性。SiG在稀释剂和涂料中具有较强的分散性。电化学测试和盐雾试验结果说明SiG/EPs具有很好的耐腐蚀性能,SiG/EPs阻抗模值和自腐蚀电流较EPs提升了两个数量级。SiG能明显提升涂层的耐腐蚀性能,原因是SiG具有较强的疏水性和分散性。     

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。     

氧化石墨烯改性环氧隔热涂层的耐蚀和隔热性能研究

用氧化石墨烯(GO)浓缩浆分散法制备GO改性环氧隔热涂层，在浓度(质量分数)为3.5% 的NaCl溶液(50℃)中进行腐蚀实验并测试其腐蚀前后的隔热性能。432 h的腐蚀电化学测试结果表明，用0.5%(质量分数) 的GO改性显著提高了涂层低频阻抗，涂层的耐蚀性优于无GO改性和1.0% GO改性的涂层；SEM分析结果表明，用0.5%和1.0% GO改性的隔热涂层腐蚀432 h后表面形貌完好，涂层/基体界面处没有出现裂纹和腐蚀产物，而未经GO改性的涂层出现了明显腐蚀破坏。腐蚀试验前，0.5%、1.0% GO改性的涂层与没有改性的涂层的隔热性能没有明显的区别；腐蚀432 h后涂层对250℃热源分别降温98℃、123℃、115℃，粘结强度分别降低了3.9、1.0、2.3 MPa。实验结果表明，用0.5% GO改性的涂层耐蚀和隔热性能最好。     

水性环氧片状Zn-Al-Mg-Ce防腐蚀涂层的性能研究

为了获得较低合金粉体积浓度的环境友好型的高防腐蚀性能水性环氧防腐蚀涂料,以水性环氧树脂乳液为主要成膜物质,分别采用球形和片状Zn-Al合金粉、片状Zn-Al-Mg-Ce四元合金粉为防腐蚀颜料制备水性环氧防腐蚀涂料,详细考察了防腐蚀颜料种类、颜填料体积浓度(PVC)、硅烷偶联剂和分散剂对涂层耐腐蚀性、硬度以及附着力等的影...     

纳米TiO2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少。采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为。结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能。     

石墨烯富锌涂料的制备及其防腐蚀性能

将石墨烯加入到富锌涂料中能增强锌粉对基体铁板的"阴极保护"效应,但目前关于氧化石墨烯还原程度对涂料性能的影响研究不多。以通用的hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过控制还原时间,得到不同还原程度的还原-氧化石墨烯(r GO)。以拉曼光谱、X射线衍射等表征手段测定r GO的还原程度。结果显示:还原12 h之后还原程度基本不变。将几组不同还原程度的r GO用于改性环氧富锌涂料得到r GO改性富锌涂料并制备涂层,通过盐雾试验、铁离子浓度测定、Tafel极化曲线测试等研究了r GO还原程度对防腐蚀涂料涂层防腐蚀性能的影响,并与未加石墨烯的环氧富锌涂料对比。结果表明:加入少量还原程度较低的r GO能提高含锌量86%传统富锌涂料涂层的防腐蚀性能;还原6 h即还原程度为58%的r GO改性富锌涂料涂层的防腐蚀性能最佳。     

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。     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

生物基没食子酸环氧树脂/氧化石墨烯纳米复合材料的制备及热性能

以植物多元酚没食子酸为原料制备了生物基没食子酸环氧树脂(GAER),采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并利用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行改性修饰。以琥珀酸酐为固化剂,制备了GAER/KH550-GO生物基纳米复合材料。对所制备的GO及其与GAER的复合材料进行了结构表征和性能测试。结果表明,KH550改性的氧化石墨烯已经剥离形成具有单片分布的结构,GAER/KH550-GO复合材料的储存模量(E′)、玻璃化转变温度(Tg)均随着KH550-GO含量的增加先增加后降低,在KH550-GO的质量分数为0.25%时,Tg提高了21℃,50℃时E′增加了72.2%;在KH550-GO的质量分数为0.75%时,复合材料具有较高的交联密度及耐热性。     

水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能

为进一步改善水性聚氨酯丙烯酸酯涂层的防腐性能,采用原位聚合法制备了系列水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯(WPUA/GO)复合乳液。利用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱表征了自制GO的结构与形貌;运用透射电镜、扫描电子显微镜分析了复合乳液的微观形貌;并通过耐盐雾试验及电化学工作站测试了涂层的防腐性能。结果表明,通过改进的Hummers法制备出氧化程度高、分散性较好的GO;WPUA/GO乳液粒径随着GO含量的增加呈现先增大后减小的趋势;当GO的质量分数为0.5%时,涂层的热稳定性提高了140℃,耐盐雾时间比纯WPUA延长了10 d,腐蚀电流密度减小了1个数量级。     

氧化石墨烯及其聚合物复合材料制备的研究进展

石墨烯是一种具有单层蜂窝状二维网格结构的新型材料,具有优异的力学、化学性能。氧化石墨烯(GO)作为氧化-还原法制备石墨烯的中间体,具有较高的比表面积以及石墨烯所不具备的丰富官能团。鉴于官能团的存在,GO具有优良的化学修饰性能,以此可制备性能更高的或具备新性能的GO/聚合物复合材料。文中综述了氧化石墨烯的结构、性能及制备方法,主要介绍了制备GO的Hummers法,比较了GO/聚合物复合材料的不同制备方法,列举了复合材料的性能特点,最后对GO复合材料制备方法的发展和GO/聚合物复合材料的应用前景进行了展望。     

氧化石墨烯基纳米杂化物在防腐涂料中的应用研究进展

氧化石墨烯（GO）具有比表面积高、阻隔性好等特点,将其作为填料加入涂料体系中可增强涂层的防腐性能。但是,氧化石墨烯片层间存在的相互作用使其容易形成聚集体,这妨碍了其阻隔性能的充分发挥,严重的聚集甚至会导致涂层机械性能变差。除了氧化石墨烯,其他纳米材料在防腐涂料中同样应用广泛,并且显示出与氧化石墨烯功能互补的特点。研究表明,对氧化石墨烯和其他纳米材料进行表面改性,获得的纳米杂化物能够使防腐涂料获得更好的防腐效果。基于此,总结了氧化石墨烯基纳米杂化物体系在提高涂料防腐性能方面的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。     

石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与力学性能

通过对氧化石墨热膨胀还原并用超声分散制备了石墨烯,并对所得产物进行分析表征。用超声分散和模具浇注成型法制备了石墨烯/环氧树脂纳米复合材料。研究了石墨烯含量对石墨烯/环氧树脂复合材料力学性能和断面形貌的影响,分析了石墨烯对环氧树脂的增强机理。结果表明,随着石墨烯含量的增加,石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸强度及模量先增加后减小;当石墨烯的质量分数为0.1%时,复合材料的拉伸强度达到最大值60.9MPa,比纯环氧树脂提高了16.88%;当石墨烯的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸模量达到最大值2833.3MPa,比纯环氧树脂提高了48.29%。     

改性聚酯涂层的制备及在食品包装材料中的应用

目的 制备改性聚酯涂层,解决纯聚酯涂层与基材润湿性较差,导致涂层出现附着力差、缩孔等问题,获得综合性能优异的镀锡板食品包装用新型涂层材料。方法 以二元酸、二元醇为原料,通过缩合聚合方法合成聚酯树脂,用双酚F型环氧树脂化学改性聚酯树脂,制备环氧改性聚酯树脂,并用氨基硅烷作为固化剂构筑硅烷化环氧改性聚酯涂层。通过GPC、FTIR、TGA、OM、WCA、附着力等分析、考察硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层与常规氨基树脂固化环氧改性聚酯涂层的性能差异。结果 通过性能对比发现,树脂与硅烷固化剂质量比为3∶1时,mEster 1.0和mEster 1.1涂层样品综合性能最佳,涂层在镀锡板基材表面润湿性好,缩孔等缺陷少,耐水煮性好,铅笔硬度为2H,丙酮擦拭50次后表面仍完好,分解温度在250℃以上。结论 硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层中低表面自由能的Si-O-Si键对其性能提升有关键作用,该涂层可应用于镀锡板等金属基材食品包装保护材料。     

氧化石墨烯的疏水改性及在抗划伤透明涂层中的应用

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)为改性剂,对氧化石墨烯(GO)改性制得疏水氧化石墨烯(m-GO),并以此作为增强填料,以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和氨酯-丙烯酸酯(UA)为基础,在聚碳酸酯(PC)表面制备了透明抗划伤涂层。研究了改性疏水GO对涂层抗划伤性能和光学性能的影响。结果表明,m-GO可以显著提高涂层在宏观尺度和微观尺度的抗划伤性能。与纯涂层相比,当m-GO的质量分数为0.1%时,涂层铅笔硬度增加3个等级达到2H,纳米压痕模量提高14%、硬度提高5%,摩擦系数降低15%。当m-GO的质量分数不超过0.1%时,涂层的可见光透过率在81%以上,雾度值在1.6%以下,涂层保持了良好的光学性质。     

石墨烯/氧化石墨烯-聚乳酸的制备与表征

通过优化Hummers法制备了氧化石墨烯,并用水合肼还原法制备了石墨烯,且对自制的石墨烯和氧化石墨烯进行了测试及分析;然后通过溶液插层法制得纳米级聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料,并对其分散性、热学性能以及力学性能进行了分析。对石墨烯和氧化石墨烯的表征结果说明,水合肼可以还原氧化石墨,所制备的石墨烯纯度较高。对聚乳酸/石墨烯和聚乳酸/氧化石墨烯复合材料的性能分析结果表明,在聚乳酸的结晶度、结晶速率和对聚乳酸的结晶成核上,石墨烯比氧化石墨烯具有更优异的表现,但在热稳定性能方面,氧化石墨烯比石墨烯优异;在力学性能方面,有增强和降低两种影响,添加少量氧化石墨烯时聚乳酸的力学性能降低,而含质量分数为0.5%的石墨烯复合材料在拉伸实验和冲击实验中的增强效果较为明显。