表面接枝含氟树脂改性HGB的制备及性能研究

目的对中空玻璃微珠(HGB)进行表面接枝含氟树脂改性,以其为填料制备含氟树脂涂料,并进行性能研究。方法将中空玻璃微珠分别经NaOH溶液、硅烷偶联剂KH550、HDI三聚体、含氟树脂处理,并通过FTIR、SEM、EDS等表征手段对接枝情况进行验证。以制备的表面接枝含氟树脂HGB(F-HGB)为填料,制备了含氟树脂隔热涂料,研究了HGB改性温度、时间对F-HGB接触角的影响,以及HGB粒径、添加量、改性、涂层厚度对涂料的疏水性能、隔热性能、拉伸强度的影响。结果成功制备出F-HGB,50℃下接枝含氟树脂反应8h,F-HGB与纯水的静态接触角为149.21°。与HGB/含氟树脂涂料相比,F-HGB/含氟树脂涂料的疏水性能、隔热性能、拉伸强度均有较大幅度的提高和改善。当F-IM16K添加量为20 phr时,F-HGB/含氟树脂涂层与水的接触角为100°,模拟曝晒实验涂层试板温差为7.4℃,拉伸强度为10.39 MPa。当F-K1添加量为20 phr时,F-HGB/含氟树脂涂层的导热系数为0.0701 W/(m·K),同时涂层隔热性能随HGB粒径、添加量的增大而增强,拉伸强度随之降低,但表面改性能有效减小涂料拉伸强度的降低幅度。结论 F-HGB具有疏水、隔热、与含氟树脂相容性好的特点,可作为功能填料制备疏水、隔热、力学性能优良的多功能涂料。     

含氟树脂接枝玻璃微珠(HGB)的制备与表征

目的 为了提高HGB与聚合物的相容性及共混物的静态接触角.方法 分别用三类含氟树脂(聚醚301M型氟碳树脂、聚酯JF2X型氟碳树脂、PF500型氟硅树脂)改性HGB.通过红外光谱、热重测试,评价各类含氟树脂表面接枝HGB的接枝效果,并与未改性HGB进行比较.通过测试三类改性HGB与未改性HGB的接触角,比较四种HGB的疏水性能,并通过扫描电子显微镜分析表观形貌,观察表面粗糙度对改性HGB接枝效果的影响.通过EDS对HGB表面的元素种类及含量进行分析.结果 红外光谱、扫描电子显微镜、EDS以及热重分析均证明,三类含氟树脂均成功接枝到HGB表面.由表面形貌可知,HGB表面接枝三类含氟树脂后,表面均变得粗糙,覆盖了一层包覆物.EDS测试发现,三类含氟树脂接枝的HGB均检出F元素,且氟硅树脂接枝的HGB的F元素最高.此外,经含氟树脂接枝的HGB静态接触角显著提高,聚酯型含氟树脂、聚醚型含氟树脂、氟硅树脂接枝的HGB的静态接触角分别为130.72°、146.80°、152.12°.结论 在常温条件下,该制备方法成功地将三种含氟树脂接枝到HGB表面,其中75℃下的接枝程度最高,最佳反应时间为10 h.     

纳米 SiO2的改性及其对水性聚氨酯树脂复合涂层性能的影响

在乙醇水溶液中,用硅烷偶联剂KH560对纳米SiO2进行表面改性处理,通过测定粒径,探讨了纳米SiO2含量、乙醇水溶液配比以及改性剂含量对分散性的影响。将改性后的纳米SiO2分散液、水性聚氨酯树脂及无机组分等复配成无铬钝化液,在热镀锌板上制备钝化膜,通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗以及中性盐雾试验对比纳米SiO2改性聚氨酯复合钝化膜和未改性聚氨酯复合钝化膜的耐蚀性,结果表明,与后者相比,前者的耐腐蚀性能有了较大的提升。     

含氟丙烯酸聚氨酯涂层的环境失效行为研究

目的研究含氟丙烯酸聚氨酯涂层作为船壳清漆,在光老化过程中疏水性能和防护性能的失效行为。方法通过接触角、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)形貌,结合交流阻抗(EIS),研究涂层在室内外大气暴露环境、氙灯加速老化试验环境中的老化过程。结果光老化可以使涂层接触角显著降低,疏水性能下降。ATR-FTIR和AFM分析表明,光老化使涂层表面氟含量显著降低,氧含量升高,表面粗糙度增大。与中性盐雾试验相比,氙灯加速老化试验中涂层电阻衰减速度更快。结论光老化过程中,涂层表面分子链断裂使涂层表面氟含量降低,疏水性下降,同时涂层电阻随老化时间延长而降低。     

硅橡胶表面老化、改性与修复的研究

主要探讨了硅橡胶表面产生电晕老化的原因和电晕老化的评估方法,并介绍了氢氧化铝(ATH)等无机填料对硅橡胶表面抗电晕老化改性的影响,归纳了硅橡胶表面紫外老化发生的机理以及相应的紫外老化评估手段.另外,讨论了二氧化钛、二氧化铈等光屏蔽剂以及紫外线吸收剂对硅橡胶表面耐紫外辐照老化性能的作用,总结了硅橡胶表面出现热老化的原因、...     

纳米二氧化钛表面改性及其在聚氨酯涂层中的分散性质

采用长链烷烃和微胶囊方法对纳米TiO2(锐钛型,粒径20nm) 进行表面改性,利用傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)分别研究了改性纳米粉体的表面化学结构及接枝率,结果表明:改性纳米TiO2粉体表面成功接枝了高分子聚合物,接枝率分别为5%和12%.将改性纳米TiO2粉体(质量分数为1%～3%)与双组分聚氨酯涂料进行复合,制备了纳米TiO2/聚氨酯复合涂料,并利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米复合涂层进行了微观检测,结果表明:微胶囊改性的纳米TiO2在涂层中的分散性最好.     

聚酰亚胺树脂改性及对磨具性能的影响

本文在介绍聚酰亚胺树脂的合成方法的基础上,系统的介绍了聚酰亚胺树脂的耐热改性的各种方法,并通过分析指出了聚酰亚胺树脂改性的发展趋势及在超硬材料树脂磨具中的工业应用前景。     

含氟聚氨酯防护涂层体系在模拟海洋环境下的防护性能

目的 考核评价Q345低合金钢表面“热喷锌铝基底”和“磷化膜基底”的含氟聚氨酯防护涂层体系在模拟海洋环境下的防护性能。方法 分别制备2类含氟聚氨酯防护涂层体系划痕和非划痕试样,采用实验室多因素组合循环试验方式对涂层试样进行模拟加速试验,分析涂层的外观、光泽、色差的变化情况;对比分析划痕部位涂层的耐腐蚀扩展性能,并采用金相法分析热喷锌铝层试验前后的截面变化;分别采用傅里叶变换红外光谱和电化学阻抗谱表征涂层的老化特征和电化学性能。结果 2类含氟聚氨酯防护涂层体系试验后的变色等级为1级,失光等级为2级,保护性漆膜综合老化性能等级为0级。磷化膜基底层试样划痕部位的含氟聚氨酯防护涂层出现了鼓泡、锈蚀等现象,单边腐蚀宽度为9.18 mm;热喷锌铝基底层试样划痕部位的含氟聚氨酯防护涂层未出现鼓泡现象,单边腐蚀宽度仅为2.58 mm。含氟聚氨酯防护涂层红外光谱特征峰的形状、位置、强度均未发生明显变化;磷化膜基底层试样涂层体系0.01 Hz阻抗模值(|Z|0.01 Hz)为2.3×10⁹ Ω.m²,热喷锌铝基底层试样涂层体系0.01 Hz阻抗模值(|Z|0.01 Hz)为4.6×10⁹ Ω.cm²。结论 含氟聚氨酯防护涂层具有较好的抗光老化和耐蚀性能。热喷锌铝基底层相较于磷化膜基底层,不仅可以提高涂层体系的持久耐蚀性能,而且能够有效缓解涂层破损后发生的腐蚀扩展现象。     

聚氨酯改性酚醛树脂的研究

本研究采用化学改性的方法,以聚氨酯弹性体为改性单元,对酚醛树脂进行增韧改性,以期改善其作为树脂磨具粘结剂的使用性能。通过对不同聚氨酯含量的改性酚醛树脂粉的耐热性能、拉伸强度、弯曲强度、硬度、切削性能等进行测定,得到以下实验结果：聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂的拉伸强度比未改性酚醛树脂提高了19％,弯曲强度提高了16％,硬度也提高了一个等级,达到Q级。在改性酚醛树脂作为树脂切割片结合剂的应用研究中,发现以聚氨酯含量为20％的改性酚醛树脂为结合剂的树脂切割片的自锐性得到大幅度提高,切削速度提高了2．7倍．     

不同地区大气曝晒对涂层耐蚀性能的影响Ⅰ.丙烯酸聚氨酯涂层

通过检测不同大气环境中曝晒后丙烯酸聚氨酯涂层的光泽度、吸水率、涂层／金属间结合强度、涂层的耐盐雾腐蚀性和界面电化学腐蚀特征，研究武汉和拉萨地区大气环境对丙烯酸聚氨酯涂层耐蚀性能的影响。结果表明，丙烯酸聚氨酯涂层在拉萨大气环境中老化程度相对较为严重。在拉萨地区涂层主要以光降解方式老化，而在武汉地区涂层以光降解和水降解方式老化；在拉萨地区，涂层阻挡腐蚀性介质能力下降较为明显，曝晒12个月后涂层的界面电极电化学反应由扩散步骤控制，而在武汉地区该反应主要由电化学步骤控制。     

通用不饱和聚酯加速老化失效机理研究

本文研究通用不饱和聚酯树脂人工加速老化失效机理。对通用不饱和聚酯浇注体试样进行了人工加速热氧老化及人工加速氙灯老化试验,用显微镜观察了试样的外观形貌,测试了试样的拉伸强度和弯曲强度,对试样进行了动态力学性能分析（DMA）分析,用FT-IR分析了树脂化学基团的变化。研究表明：不饱和聚酯在老化早期有后固化现象,随着加速老化时间的延长,试样表面出现裂纹并逐渐增加,而拉伸强度,弯曲强度和玻璃化转变温度（Tg）均降低;人工加速氙灯老化所造成的失效比热氧老化要严重得多。分析表明紫外线是造成不饱和聚酯的老化失效的主要影响因子。     

氟树脂改性丙烯酸聚氨酯耐海水高耐候面漆研究

探讨了氟树脂用量，丙烯酸树脂羟值，固化剂的用量和颜料种类对面漆性能的影响。采用氟树脂改性丙烯酸聚氨酯，在配以适当的颜料，能获得耐海水高耐候面漆。     

抗气蚀聚氨酯涂层的研究进展

随着水轮机和螺旋桨等过流件的尺寸和转速不断提高,气蚀损坏问题更加突出,因此易施工涂覆且便于设计调控的聚氨酯涂层始终是耐气蚀领域的研究热点。系统回顾了聚氨酯材料在气蚀防护领域的研究发展历程,深刻指出了这类材料作为耐气蚀涂层使用时存在的突出问题,例如耐水性、附着力、机械性能、耐磨性能和防污能力等较差,系统分析了这些因素导致涂层损坏失效的机理。针对上述问题,重点根据聚氨酯独特的分子结构,分别从表面能、电负性、化学键合、接枝改性、添加功能填料等方面,提出了改善聚氨酯涂层在复杂工况下应用性的解决办法。最后,鉴于我国对能够在海洋等苛刻环境中长期稳定服役的高性能气蚀防护涂层的急迫需求,对发展以自愈合聚氨酯为代表的集防污抗气蚀耐磨损自修复等功能于一体的新型聚氨酯材料进行了展望。     

有机硅和环氧树脂复合改性聚氨酯涂料的研制

通过单因素实验和正交实验,以涂膜的拉伸强度为依据,确定了用有机硅和环氧树脂复合改性聚氨酯涂料时,制备聚氨酯预聚体的单体甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚醚二元醇(DL2000)的恰当配比,有机硅、环氧树脂和增塑剂的恰当添加量.以及恰当的反应时间和反应温度.对复合改性涂膜进行了红外光谱分析和热重分析,对比检测了未改性涂料,有机硅改性涂料、有机硅和环氧树脂复合改性涂料的各方面性能.结果表明,有机硅和环氧树脂复合改性的聚氨酯涂料各方面性能良好,涂膜具有较高的力学强度、良好的附着力、较低的吸水率、较好的热稳定性和耐酸碱性能.     

水轮机叶片表面聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性分析

目的分析聚氨酯弹性涂层的抗磨蚀性机理,并研究其在水利工程表面防护中的应用。方法对水轮机叶片的气蚀磨损机理进行分析,采用PU喷涂技术在水轮机叶片钢材(0Cr13Ni5Mo)上做一层聚氨酯弹性耐磨涂层,并对涂层的性能进行检测与分析。结果当聚氨酯组分的官能度为2.4时,聚氨酯弹性涂层表现出优异的综合力学性能,涂层与水轮机叶片间的物理结合力达到12.6 MPa,涂层磨耗值保持在较低范围内(2~3 mg/1000 r)。结论聚氨酯弹性涂层能减缓含沙水流对水利工程中高速运转机械设备的冲刷磨损、空蚀破坏,延长水轮机叶片、水泵叶轮的使用寿命。     

基于BP神经网络的聚酯玻璃钢加速老化寿命预测

采用BP神经网络对聚酯玻璃钢氙弧灯加速老化的弯曲寿命进行了预测.通过对聚酯及其玻璃钢的人工氙弧灯加速老化,测试其不同老化时间的弯曲强度,对弯曲强度与老化时间进行BP神经网络的建模分析,借助MATLAB软件对壤酯玻璃钢的使用寿命分别进行分析与预测,并采用最小二乘法对所预测的结果进行了对比.结果表明:在以弯曲强度达到初始强...     

两种水性聚氨酯涂层在3种加速老化试验中的性能对比

目的 研究目前水性涂料中两种应用广泛的水性脂肪族聚氨酯涂层与水性丙烯酸聚氨酯涂层的耐候性与防腐性能的差异,探讨加速老化方法对涂层性能的影响.方法 利用3种加速老化试验(中性盐雾、紫外-冷凝以及中性盐雾-紫外冷凝循环试验)对涂层进行240 d的加速老化.通过涂层的失光率、色差以及红外吸收光谱变化,研究涂层老化情况.利用交流阻抗法判断涂层防腐性能强弱,分析两种涂层体系在不同加速老化试验中的性能变化.结果 在各加速老化试验条件下,水性脂肪族聚氨酯涂层相比于水性丙烯酸聚氨酯涂层,失光率与色差变化小,阻抗下降较少,涂层基体官能团分解程度小,说明水性脂肪族聚氨酯涂层老化程度小,防腐性能更好.3种老化加速试验对涂层阻抗影响顺序为:中性盐雾试验>循环试验>紫外-冷凝试验.对涂层色差、失光率影响顺序为:紫外-冷凝试验>循环试验、中性盐雾试验.结论 连续的盐雾渗透对涂层的防腐屏蔽性能影响最严重.紫外线对涂层官能团分解具有加速作用,是涂层老化的主要原因.水性脂肪族聚氨酯涂层比水性丙烯酸聚氨酯涂层具有更好的耐候性以及防腐性能,可以应用在强紫外线、高湿热的环境.     

金属材料的激光陶瓷涂层和涂膜

介绍采用激光技术对金属材料沉积陶瓷涂层和涂膜的原理和工艺.获得的陶瓷涂层和涂膜可以改善金属材料的表面性质并赋予其特殊的性能.