海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解的影响

目的 研究在海洋环境中假单胞菌对聚氨酯清漆涂层分解作用的影响。方法 将聚氨酯清漆涂层样品分别浸泡于无菌海水与含假单胞菌的海水中,对浸泡环境不同的样品利用电化学阻抗谱（EIS）评价涂层防腐性能,使用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）,观察对比涂层的表面形貌,并表征其分子结构变化。结果 1 h~35 d时,在无菌海水及假单胞菌海水中,样品Nyquist图的容抗弧直径以及Bode图的低频端阻抗模量均减小。与此同时,假单胞菌海水中浸泡样品的Nyquist图容抗弧直径与Bode图低频端阻抗模量的减小量明显大于无菌海水中的减小量。无菌海水浸泡的等效电路在1~48 h时为1个时间常数,5~35 d时增加为2个时间常数;假单胞菌海水浸泡的等效电路在1~48 h时只有1个时间常数,5~29 d时为2个时间常数,35 d时增加为3个时间常数。浸泡36 h时,无菌海水中浸泡样品的涂层电阻值为8.23× 107 Ω?cm2,而假单胞菌海水中样品的涂层电阻为5.14×107 Ω?cm2;至35 d时,无菌海水中样品的涂层电阻降为5.61×106 Ω?cm2,假单胞菌海水中样品的涂层电阻降至7.03×105 Ω?cm2。假单胞菌海水中样品的涂层电阻在36 h~35 d的减小量明显大于无菌海水中的减小量。由SEM结果可以观察到,浸泡30 d后,无菌海水中浸泡样品的表面光滑完整,而在含假单胞菌海水中的样品表面附着了大量细胞及其代谢产生的生物膜,并出现了大量微孔与粉化痕迹。通过FTIR结果可以发现,浸泡在假单胞菌海水中的样品的N—H和醚基中的C—O含量明显比无菌海水中浸泡的样品要低。结论 电化学结果表明,假单胞菌显著降低了涂层的腐蚀抗性,并导致了涂层的分解。SEM和FTIR的分析结果证明,假单胞菌通过破坏聚氨酯分子中的N—H和醚基中的C—O,造成了涂层的分解。     

环状芽孢杆菌对铝土矿浸出分解行为的影响

微生物对铝硅酸盐矿物的风化分解包含直接作用与间接作用两种方式。采用微孔滤膜将细菌与矿物隔离,在细菌矿物直接接触与间接接触两种模式下,研究环状芽孢杆菌对铝土矿风化分解行为的影响。结果表明:在细菌生长的0~216 h内,细菌及代谢产物能通过直接和间接作用共同促进铝土矿的分解,但直接作用的强度明显大于间接作用的;Al的溶出主要受直接作用的影响,而铝土矿中K、Fe和Si的溶出率主要受间接作用的影响;细菌代谢产物对溶出的Al具有明显的絮凝抑制作用,对Si具有良好的分散性能;细菌对铝土矿中不同晶体结构的硅酸盐矿物具有选择性的分解作用,具层状结构的高岭石、伊利石、绿泥石较架状结构的石英更易被细菌风化分解;在直接作用模式下,细菌在生长过程中会产生大量的胞外多聚物,细菌和矿粉之间会形成菌体矿物聚集体,促进铝土矿的分解。分析认为,细菌对铝土矿的分解过程包括机械破坏、代谢产物溶蚀、络合作用及这3种作用的协同效应。     

紫外光对丙烯酸聚氨酯清漆的老化影响规律研究

用UVB紫外辐照结合冷凝的人工加速方法对丙烯酸聚氨酯清漆进行老化试验.采用电化学交流阻抗(EIS)技术,傅立叶变换红外光谱(FTIR)及其它物理性能表征研究UV加速实验对涂层老化及防护性能的影响.结果表明,随暴露时间的增加,涂层的附着力下降,失光率和黄色指数上升,一定频率下的低频阻抗模值下降,表现为时间的变化函数.FTIR,分析表明,老化试验12 d后附着力或阻抗模值的升高,可能与断链分子的重新组合有关.低频阻抗模值随暴露时间而变化,并与其它物理、化学性能的变化表现出一定的相关性.     

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。     

氟碳涂层对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响

目的研究不同氟碳涂层体系对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律及作用机理。方法以溶剂型氟碳涂层和水性氟碳涂层为研究对象,开展了两种溶剂型氟碳涂层体系和一种水性氟碳涂层体系的研究,即环氧底漆-溶剂型氟碳面漆、环氧底漆-聚氨酯中层漆-溶剂型氟碳面漆及水性环氧底漆-水性氟碳面漆。通过氯离子电迁移快速试验,研究涂覆这三种氟碳涂层体系的混凝土抗氯离子渗透性能。采用干湿循环试验模拟浪花飞溅区,通过混凝土抗氯离子侵蚀试验及扫描电镜观察试验,研究涂层对混凝土在海洋环境浪花飞溅区的防腐性能。结果氯离子电迁移快速试验测得的氯离子扩散系数表明,氟碳涂层体系作用下,混凝土氯离子扩散系数降低。干湿循环试验36 d后,通过扫描电镜观察发现这两种溶剂型氟碳涂层体系表面仍然致密,水性氟碳涂层体系表面出现裂缝。结论溶剂型和水性氟碳涂层体系均能提高混凝土抗氯离子渗透性,溶剂型氟碳涂层体系在海洋浪花飞溅区更耐久,更适用于该环境下的混凝土腐蚀防护。     

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。     

服役于海洋环境的金属管道防护涂层研究进展

金属管道是实现气、油、矿等海洋资源连续、快速运输的重要载体。在复杂严酷的海洋环境中,金属管道的内、外壁要同时承受海水环境和运输物质带来的化学腐蚀与物理摩擦耦合工况,极易发生由腐蚀与磨损导致的管道破坏和失效。对金属管道进行表面涂层改性与强化处理是提升其使役性能最直接有效的方法。为此,综述了海洋环境和运输介质对金属管道的腐蚀磨损行为,并按照涂层的物质种类（金属涂层、陶瓷涂层和高分子涂层）,介绍了常见的海洋金属管道防护涂层研究现状,全面总结对比了不同防护涂层材料的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能、耐磨损性能及其腐蚀作用机理,以期为涂层新材料及新结构的创新设计与性能优化提供有益借鉴。在此基础上,对未来海洋金属管道防护涂层材料的发展趋势及其组分结构的研究方向进行了展望,以求为海洋金属管道防腐领域的研究提供一定的参考与支撑。     

锌铝/富铝复合涂层在海洋环境中的耐蚀性研究

在锌铝涂层表面喷涂HD590富铝涂液形成复合涂层,对比了锌铝涂层与复合涂层的附着强度、耐磨性、微观形貌,并通过中性盐雾试验、海洋平台棚下大气暴露试验和海水周期喷淋试验,对比研究了二者的耐蚀性。结果表明:复合涂层的附着强度比锌铝涂层提高了30%,耐磨性好,涂层厚度满足紧固件工件的配合精度要求;复合涂层的抗盐雾腐蚀性能和耐海洋环境腐蚀性能优于锌铝涂层,其防腐机理为屏蔽作用、钝化作用和阴极保护相结合;防腐过程中,富铝层发生活化反应,产生一定的牺牲阳极保护作用,同时使涂层腐蚀电位负移,提高了其阴极保护作用。     

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。     

火焰喷涂Al、Zn-Al涂层在舟山地区海洋环境的腐蚀行为

利用宏观腐蚀形貌分析、3D微观形貌分析、腐蚀产物XRD检测、电化学阻抗谱对火焰喷涂 Al和Zn-Al15%涂层在舟山站潮差区和飞溅区的腐蚀行为进行了探究,其结果显示：两种涂层经12 a海洋环境实验仍具有很好的保护性能,喷Al和Zn-Al涂层在潮差区腐蚀比飞溅区腐蚀严重;喷Al比Zn-Al涂层有更好的耐蚀性; EIS测试说明喷Al的阻抗值大于喷Zn-Al涂层,喷Al涂层的防护效果优于Zn-Al涂层。     

模拟海洋大气环境中丙烯酸聚氨酯涂层的失效规律

针对丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂层在沿海大气环境使用中的问题,采用电化学阻抗谱(EIS)技术、数值分析技术,研究了40℃模拟海洋大气环境中涂层内水分的扩散过程。结果表明,涂层内水分的扩散过程的lnCc-t1/2曲线可分为两个阶段:线性增加阶段和缓慢增加阶段。计算得到第一阶段涂层中水分的扩散系数D为5.45×10-10 cm2/s。研究还发现,海洋大气环境下聚氨酯涂层老化过程大致可分为三个阶段:水渗透过程、涂层下金属腐蚀过程和涂层完全失效过程。     

聚氨酯涂料的技术动向

叙述聚氨脂涂料的类型,各类聚氨脂涂料的特性、聚氨脂涂料的合成及目前聚氨脂涂料的技术进步动向。     

聚氨酯涂层球墨铸铁管的研制

研制了一种专用于球墨铸铁管的聚氨酯涂层,研究了涂料配比对粘度、流平性、固化速度、附着力、硬度等涂料性能的影响,分析了工艺参数如温度、压力对涂层质量的影响.     

聚氨酯型可自修复涂料的制备及性能研究

目的 制备一种具有自修复性的涂料,评价并分析涂层的自修复机理和自修复效率。方法 通过预聚体法,将聚己内酯和异佛尔酮二异氰酸酯在氮气气氛预聚后,降温加入双硫扩链剂和交联剂反应,在得到的产物中加入溶剂、消泡剂、流平剂等,得到聚酯型聚氨酯可自修复涂料。采用红外和拉曼光谱进行化学结构表征,采用百格实验和邵氏硬度计进行附着力和硬度测定,通过三维视频显微镜和拍照记录涂层在不同温度、不同损伤程度和不同厚度下的自修复时间,考察该涂层的自修复性能。采用热重分析仪对样品进行热性能表征。结果 拉曼光谱中510 cm-1处S—S键的特征峰和640 cm-1处C—S键的特征峰清晰可见,涂料的附着力为1级,邵A硬度为73。自修复速率随温度升高而加快,自修复时间从室温下300 min,缩短至100 ℃下5 min,不同厚度和不同损伤程度涂层的自修复能力不同。热重分析表明,该涂层的热稳定性随交联程度的增加而提高,所有涂层的热分解温度都高于334.6 ℃。结论 具有自修复功能的双硫键被成功引入聚氨酯结构中,得到的自修复涂层的硬度和热稳定性均满足常规使用要求,该涂层的自修复能力受修复温度、涂层厚度和损伤程度的影响明显。     

阳离子型聚氨酯化学转化膜的性能研究

目的获得一种耐黄变的高防腐转化膜。方法将经KH791改性的KH560与阳离子型聚氨酯进行复合,之后加入无机盐,获得复合钝化液。将钝化液辊涂于镀锌板上成膜,对膜层进行交流阻抗测试和中性盐雾试验,研究添加的无机盐对膜层耐蚀性的影响,并推测出其反应机理。结果阳离子型聚氨酯复合膜的交流阻抗谱上出现了3个时间常数,且在48 h盐雾试验中腐蚀面积为未添加无机盐的复合膜的1/8。结论 KH560经改性后,分子交联度有所提高。添加无机盐形成的三层结构体系膜层更能阻挡腐蚀介质的入侵,抗腐蚀性能明显提高。