海洋风电重防腐涂料环氧玻璃鳞片的性能研究

目的研究重防腐涂料环氧玻璃鳞片耐蚀耐磨性能。方法对环氧玻璃鳞片与其它3种环氧类涂层进行磨耗实验,通过紫外线老化、低温暴露和盐雾等系列力学和耐腐蚀性能检测,研究环氧玻璃鳞片的耐腐蚀性能。结果各涂层都符合磨损性能指标(1000转的磨耗量小于1.8 g),环氧玻璃鳞片的耐磨性比环氧树脂涂层较差,但是比另外两种环氧类涂层耐磨性都好;耐蚀循环2400 h后,4种不同环氧类涂层表面均出现粉化、锈点,变色明显;环氧玻璃鳞片的结合力好于其他3种达到6.7 MPa,并且划线处的起泡数目最少,单边扩蚀只有2.5 mm,失光率最小。结论环氧玻璃鳞片涂层中由于鳞片的层状分布,延缓了腐蚀介质的渗透,具有良好的耐磨耐蚀性能,可以作为一种高效的重防腐涂料,应用于海洋、船舶等环境中。     

TiO2 / 玻璃鳞片复合颗粒的制备及抗渗透性能研究

目的制备TiO2/玻璃鳞片复合颗粒以改善玻璃鳞片与涂层的界面性能,提高复合涂层的抗渗透能力。方法利用溶胶回流法在玻璃鳞片表面制备一层TiO2薄膜,通过SEM,EDS以及XPS等技术表征TiO2薄膜的表面状态。制备复合涂层,利用EIS和盐雾试验测试TiO2/玻璃鳞片的抗渗透能力,并与玻璃鳞片的抗渗透性进行对比。结果玻璃鳞片表面被TiO2薄膜包覆,TiO2薄膜与玻璃鳞片表面以Si—O—Ti化学键连接,浸泡15 d后,玻璃鳞片涂层的Zw为8781Ω,TiO2/玻璃鳞片涂层的Zw为75234Ω。盐雾试验后,TiO2/玻璃鳞片涂层下的金属几乎没有腐蚀。结论玻璃鳞片经过TiO2包覆后,具有较强的抗渗透能力。     

热喷锌、冷喷锌与富锌涂料三种涂层的耐蚀性对比

通过厚度测量、腐蚀电位测试和盐雾试验对钢铁结构腐蚀防护中常用的热喷锌、冷喷锌和富锌涂料三种涂层的耐蚀性进行了对比研究。结果表明:热喷锌涂层厚度不均匀,致密性差,盐雾试验21d后,涂层以点蚀的形式失效;富锌涂料涂层的腐蚀电位高于另外两种涂层的,在湿热盐雾环境中,鼓泡导致涂层和基体脱离而失去保护作用;冷喷锌涂层的厚度均匀,与基体结合力强,具有自修复能力和最好的耐蚀性。     

海洋大气环境下玻璃鳞片/环氧复合涂层制备及其耐蚀性评价

针对海洋大气环境下普通碳钢用复合环氧防护涂层进行制备与耐蚀性研究。通过硅烷偶联剂对玻璃鳞片改性,将改性后的玻璃鳞片加入到环氧树脂中制备玻璃鳞片/环氧涂层。通过傅里叶红外光谱仪分析玻璃鳞片结构,利用电化学阻抗谱对比研究涂层耐蚀性,并通过中性盐雾实验评判海洋环境下涂层保护性能。实验结果表明,利用增加羟基配对位的方法可成功对玻璃鳞片表面改性,且玻璃鳞片对溶液中腐蚀性介质有良好的屏蔽作用,显著提高了环氧涂层的耐腐蚀性能。30%(质量分数)玻璃鳞片改性环氧涂层浸泡648 h后阻抗模值|Z|在10~(7.6)Ω·cm~2以上,远高于普通环氧涂层阻抗。计算得到30%玻璃鳞片改性涂层中水分子的扩散系数D为2.07×10~(-11)cm~2/s,远小于普通环氧涂层的扩散系数1.9×10~(-9)cm~2/s。     

等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层的封孔处理

等离子喷涂技术在工业上得到越来越广泛的应用,但涂层的高孔隙率阻碍了该技术在耐腐蚀产品中的应用。采用环氧树脂和有机硅透明树脂剂两种封孔剂对等离子喷涂Cr_2O_3-8TiO_2涂层进行封孔试验,对环氧树脂采用常规和真空两种封孔工艺。用电化学和盐雾腐蚀试验比较了封孔和未封孔涂层的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的截面形貌。结果表明,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层。未封孔涂层在盐雾腐蚀240h后出现裂纹并发生剥落。     

鳞片状锌粉防腐蚀涂料的研制

以鳞片状锌粉为牺牲阳极材料,环氧树脂为成膜物质,制备了鳞片状锌粉防腐蚀涂料。采用渗透率法测定了涂层的临界颜料体积,通过对硬度、耐磨性、附着力、抗冲击性、柔韧性以及耐盐雾性能的测试,表征了涂层的各项力学性能和腐蚀性能,阐述了鳞片状锌粉填料与涂层腐蚀性能优劣之间的关系。结果表明:以鳞片状锌粉为填料的环氧树脂防腐蚀涂料颜料体积浓度(PVC)在30%~35%之间时,制得的涂层综合性能较好,防腐蚀性能最佳。     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

不同比表面积石墨烯对水性环氧富锌防腐蚀涂层性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等对不同比表面积的石墨烯进行了表征。通过中性盐雾试验探究石墨烯的比表面积和添加量对水性环氧富锌涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:经过石墨烯改性的防腐蚀涂层,其耐中性盐雾腐蚀性能有显著提升,且随着石墨烯比表面积的增加,涂层的防腐蚀性能先提高后趋于稳定;当比表面积为500m~2/g且添加量为0.7%时,石墨烯改性水性环氧富锌防腐蚀涂层的耐中性盐雾腐蚀时间达到2 000h以上。     

苯胺三聚体固化环氧树脂制备防腐蚀涂层及其性能研究

目的考查苯胺三聚体(AT)添加量对涂层防腐蚀性能的影响。方法自制苯胺三聚体,以苯胺三聚体和异佛尔酮二胺(IPD)为共固化剂,制备环氧涂层。对苯胺三聚体的化学结构进行表征,对涂层的表面微观形貌进行观察,通过电化学手段及盐雾实验评价涂层的防腐蚀效果。结果苯胺三聚体的加入使得环氧树脂涂层的防腐蚀性能有明显提升,并且苯胺三聚体的含量越高,涂层防腐蚀效果越好。对于不加传统固化剂的涂层,由于固化效果不佳,会导致防腐性能骤减。结论使用AT与IPD共固化环氧树脂涂层,当固化剂中AT的摩尔分数为80%时,涂层具有最佳的性能。     

喷涂锌铝(ZAZA)覆盖层在海洋环境中的腐蚀

采用热喷涂工艺制备了ZAZA锌铝涂层,并对部分试样涂刷氯化橡胶面漆进行封闭处理,通过外海现场挂片、盐雾及电化学阻抗试验,研究了其防腐蚀性能及腐蚀机理,并利用扫描电镜(SEM)对涂层形貌进行了分析。结果表明,金属涂层存在孔隙或缺陷使其防护能力下降。有机涂层封闭能改善其防腐蚀效果,延长使用寿命。     

湿固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究

目的 为延长如输电塔架等金属构件的服役期限,制备一种湿固化型石墨烯改性重防腐涂料,并测试表征和分析漆膜的防腐性能和作用机制。方法 以湿气固化型聚氨酯树脂为主要成膜物,铝鳞片代替传统锌粉为主要防腐填料,石墨烯为改性剂搭配形成复合导电填料体系,借助定位排列剂等助剂制备了湿固化型石墨烯改性重防腐涂料。通过沉降测试、结合强度测试、水接触角测试、电化学测试、扫描电镜（SEM）分析、耐中性盐雾实验等手段,对涂层的常规理化性能、防腐蚀性能及微观形貌进行了表征分析,并探讨了石墨烯-铝鳞片复合填料防护体系的防腐蚀作用机理。结果 定位剂有助于提高涂料的分散性和稳定性,经过石墨烯改性后,重防腐涂层的结合强度、耐盐水性、耐候性等常规理化性能明显提升,固含超过70%,达到高固含的环保要求;水接触角增至115°,涂层疏水性有效改善;中性耐盐雾试验进行1000 h时涂层划痕处有明显的腐蚀迹象,但表面未发生起泡、剥落等缺陷,单边扩蚀小于2 mm,石墨烯质量分数为0.8%的涂层性能达到最佳,耐盐雾时间达5000 h以上,此时涂层湿结合强度仍达到8.3 MPa,电化学腐蚀速率仅为0.011 673 mm/a,耐腐蚀性能优异。结论 石墨烯-铝鳞片复合防护体系的力学性能、机械封闭和阴极保护功能优异,属于一种底面合一的涂料,适用于湿热工业-海洋大气环境的腐蚀防护工作。     

天冬聚脲涂层体系的防腐蚀性能

制备了以天冬聚脲涂料为面漆的重防腐蚀涂层体系,开展了循环盐雾试验、氙灯老化加速试验及吸水率测试。通过形貌观察、能谱分析、电化学测试、涂层厚度及附着力测试等,研究了该涂层体系的防腐蚀性能及腐蚀老化规律。结果表明：天冬聚脲面漆配套以重防腐蚀底漆和中间漆,涂层的耐盐雾腐蚀和光老化性能优异,附着力良好,吸水率低,可有效抵御湿热盐雾大气环境影响,有效防护金属基体。     

DD6单晶试片抗盐雾腐蚀石墨烯涂层应用研究

以发动机涡轮DD6单晶试片为研究对象,分别不喷涂和喷涂抗盐雾腐蚀石墨烯涂层。开展DD6试片涂层结合力和热稳定性试验研究，结果表明涂层表面完整光洁，组织致密，结合力高，抗热振力强。对比开展未喷涂与喷涂涂层的DD6试片的抗盐雾腐蚀试验研究和抗盐雾、燃气综合腐蚀试验研究，结果表明，未喷涂和喷涂涂层后的DD6试片都在抗盐雾腐蚀试验中体现了良好的耐腐蚀性，喷涂涂层的DD6试片在抗盐雾、燃气综合腐蚀试验中体现了更好的耐腐蚀性。     

核电站钢制安全壳无机锌涂层的大气腐蚀行为

通过盐雾加速腐蚀试验和电化学测试,对比分析了核电站钢制安全壳用无机锌(IOZ)涂层与热喷锌(TSZ)涂层的耐蚀性进行研究。结果表明:与TSZ涂层相比,IOZ涂层在经过不同时间盐雾加速腐蚀后,涂层缺陷及其表面附着的盐斑均较少,涂层结构致密且腐蚀速率较低;两种涂层的腐蚀产物均以Zn_5(OH)_8Cl_2H_2O为主;随着腐蚀时间的延长,IOZ涂层的阻抗增大,表明其不仅具有阴极保护性能和屏蔽性能,耐蚀性也更加优异和持久。     

纳米植酸锌缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能

目的 考察NaCl溶液中植酸锌对Q235的缓蚀效果及其复合环氧涂层的防护性能。方法 以植酸钠和乙酸锌为原材料成功制备纳米植酸锌,并通过红外光谱仪（IR）、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）及X射线衍射仪（XRD）对其结构及形貌进行表征。采用开路电位、极化曲线、X射线光电子能谱技术（XPS）及SEM等手段,研究了Q235在含植酸锌浸出物的Na Cl溶液中的腐蚀行为及腐蚀形貌。利用SEM、电化学阻抗谱（EIS）以及盐雾测试等方法,研究了纳米植酸锌在环氧涂层中的分散性及其对环氧涂层防腐蚀性能的影响。结果 SEM和TEM显示合成的植酸锌为球形颗粒,颗粒直径较为均匀,为20～40 nm。开路电位、极化曲线测试显示,纳米植酸锌浸出物可以抑制Q235在1%NaCl溶液中的腐蚀。XPS显示,Q235试样表面明显吸附植酸根成膜。纳米植酸锌在环氧树脂中的分散状态良好,无明显团聚现象。EIS和盐雾测试显示,纳米植酸锌可以增强环氧涂层的防护性能。结论 纳米植酸锌可以用作防锈颜料,且相比于磷酸锌防锈颜料,添加相同量的纳米植酸锌的涂层的防腐效果更佳,其可能和植酸锌的小尺寸、良...     

无毒防锈颜料在水性马来酸酐共聚物涂层中的防腐蚀性能

研究了添加第二代无毒活性磷酸盐SAPP和SRPP的水性马来酸酐共聚物涂层的防腐蚀性能.通过盐雾试验、电化学阻抗谱(EIS)和浸泡试验研究这两种防锈颜料分散在水性马来酸酐共聚物涂层后对基材的防腐性能.结果表明两种防锈颜料加入涂层后都能明显提高涂层的防腐蚀性能,且SRPP颜料的防腐蚀效果优于SAPP颜料.     

长庆油田集输系统管道防腐蚀工艺研究

采用长庆油田集输系统内提取的水样,分别对涂敷不同涂层的Q345钢挂片进行浸泡试验,研究了集输管道的防腐蚀工艺。结果表明：环氧树脂玻璃钢涂层和环氧富锌涂料涂层具有良好的防腐蚀性能;空白挂片、HCC纤维增强复合材料涂层和陶瓷涂层挂片表面均发生了不同程度的腐蚀。因此,建议长庆油田集输系统管线采用环氧树脂玻璃钢涂层或环氧富锌涂料涂层作为内防腐蚀工艺。     

石墨烯及石墨烯/环氧复合涂层的防腐蚀性能

采用化学气相沉积法(CVD)在铜表面沉积石墨烯薄膜,研究了石墨烯及石墨烯/环氧复合涂层对金属铜的防腐蚀性能。采用透射电镜和拉曼光谱对石墨烯结构进行了表征。借助于Gamry电化学工作站测试样品的电化学阻抗谱。为了增强石墨烯的防腐蚀能力,在石墨烯表面旋涂环氧树脂涂层。结果表明,石墨烯对铜具有一定的保护作用;多层石墨烯在腐蚀初期对铜的防腐蚀效果较好,但到腐蚀中后期,少层数石墨烯的防腐蚀效果优于多层石墨烯;旋涂环氧树脂涂层在一定程度上提高了石墨烯的防护能力。     

三种涂层内涂管线的中试应用及性能评价

对H87、HT515和EP-67玻璃鳞片三种环氧重防腐内涂层管线进行了一年的中试应用及解剖试验评价,认为EP-67玻璃鳞片内涂层管道的整体性能较好,作为油田集输系统比较适宜的管内防腐蚀技术有较好的应用前景;HT515和H87涂层管道的整体性能及防腐蚀性能均较差,不适宜在油田推广应用。     

一种含钨酸钠/滑石粉缓蚀剂储存器的新型复合防腐蚀涂层

将缓蚀剂钨酸钠吸附在滑石粉层状通道中形成钨酸钠/滑石粉缓蚀剂储存器,并将缓蚀剂储存器分散引入到环氧树脂涂层中,设计出一种具有自修复功能的新型复合防腐蚀涂层;通过电化学测试、盐雾试验等研究了该复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:该复合涂层显著提高了金属基体的耐蚀性。滑石粉层间的钨酸钠不断与Cl-发生离子交换,降低其在金属基体表面的含量,减缓金属的腐蚀;同时,复合涂层中不断释放出的钨酸钠缓蚀剂吸附于金属基体表面,起到修复涂层的作用。