建筑与环境设计用水性聚氨酯涂料的应用现状及研究进展

随着环保意识的不断增强,环保功能型水性聚氨酯建筑用涂料备受青睐。总结了近几年国内外功能型水性聚氨酯涂料在建筑与环境设计行业中的应用现状和最新研究进展。水性聚氨酯涂料具有水性涂料的环保性和聚氨酯涂料的高性能,被广泛应用于建筑与环境设计行业,主要有防水涂料、耐污防腐涂料、防霉抗菌涂料、耐磨抗冲击涂料和阻燃隔热涂料。由于水性聚氨酯分子中引入了亲水基团,导致其防水性、耐污性、防腐性、防霉抗菌性、耐磨抗冲击性及阻燃隔热性等较差,一定程度上限制了其应用范围。为了解决这一问题,研究者们对水性聚氨酯涂料进行了纳米改性、复合改性、交联改性和共混改性等。综述了近年来,国内外学者在水性聚氨酯涂料改性方面的研究进展,并结合目前国内水性聚氨酯的发展水平,提出了未来水性聚氨酯涂料的主要研究方向为通过表面改性的方法开发高性能、高品质产品,从而实现建筑与环境设计对水性聚氨酯涂料高性能、功能化、本性化、环保安全性以及装饰性的要求。     

中远关西推出系列高固体集装箱环氧涂料

中远关西涂料化工有限公司(以下简称中远关西),前不久在中国集装箱行业协会第五届四次全国会员代表大会上作了《环保型涂料在集装箱的应用和进展》的报告,首次对外展示了公司在集装箱涂料领域所推行的高固体水性涂料及取得的成就。关西涂料为集装箱涂料提供保护涂层已经有三十多年的历史,拥有雄厚的技术力量和丰富的实际经验。目前,全球超过90%的集装     

水性丙烯酸涂料的改性及其功能化应用研究进展

介绍了水性丙烯酸、环氧树脂、聚氨酯、有机硅、有机氟以及纳米粒子的优缺点,简述了环氧树脂改性水性丙烯酸、聚氨酯改性水性丙烯酸、有机硅改性水性丙烯酸、有机氟改性水性丙烯酸以及纳米粒子改性水性丙烯酸等的研究进展,指出了目前水性丙烯酸改性研究存在的问题和研究方向。水性丙烯酸树脂通过上述的改性手段可获得优异的综合性能,从而大大提高水性丙烯酸涂料的使用性能,扩大了水性丙烯酸涂料的应用范围。对水性丙烯酸涂料体系功能化应用进行了分类介绍,重点对水性丙烯酸在防水涂料、防火涂料、防腐涂料、海洋防污涂料以及隔热保温涂料上的功能化应用进行介绍,指出水性丙烯酸涂料在功能化应用研究上的重、难点。最后提出了水性丙烯酸涂料将向着高性能、多功能的方向发展。     

石墨烯水性复合防腐涂料的研究进展

石墨烯复合防腐涂料因兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速的导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、良好成膜性等优点,受到越来越多涂料防护工作者的关注。然而,目前石墨烯复合防腐涂料的研究主要以溶剂型复合材料为主,环保性差。加快石墨烯在水性防腐涂料中的应用研究,开发低成本、高性能、绿色环保的新型石墨烯水性复合防腐涂料,成为未来石墨烯防腐蚀涂层材料的研究热点。对石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料、水性环氧树脂防腐涂料、水性丙烯酸防腐涂料以及水性无机富锌涂料中的功能化应用进行介绍,将石墨烯添加到水性防腐涂料中可以增强涂层对基材的附着力,提升涂料的物理屏蔽性、耐磨性和防腐性,同时具有环保安全的特性,大大扩大了水性防腐涂料的应用范围。另外,对石墨烯水性复合防腐涂料功能化应用研究所面临的重点、难点进行了分类介绍,包括石墨烯选材、石墨烯与水性涂料的配套体系研究、石墨烯用量以及石墨烯在水性涂料中的分散性和相容性。     

无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

水性隔热涂料体系制备及应用研究

目的研制一种柔韧性良好的SiO_2气凝胶涂层。方法以SiO_2气凝胶为主要隔热填料,以水性树脂为基料,在多种功能助剂的配合下,制备轻质高效的隔热涂料,作为中间层漆与水性防腐底漆、水性耐候性面漆配套使用。结果以水性聚氨酯树脂作为基料,当气凝胶添加量为13%~16%时,涂层的导热系数能够达到0.05 W/(m·K)以下,涂层表面不开裂,综合性能较好。气凝胶隔热涂料与水性环氧防腐底漆、水性聚氨酯面漆配套相容性良好。结论将SiO_2气凝胶添加到有机树脂中,制备成具有有机成膜物柔性的水性隔热涂层,在力学性能优异的树脂包裹下,可避免其在形变时发生脆性断裂。涂料简单易行的施工方式,使其不再受被保护部件复杂形状的限制,从而极大地拓展涂层的应用范围。同时,涂层体系集防腐、隔热与装饰一体化,为高效防腐隔热提供了全新的解决方案。     

高性能水性聚氨酯涂料的发展及改性研究

随着以生态设计推动绿色发展的理念逐步为大众接受,相对安全、环保的水性涂料——水性聚氨酯涂料开始在建筑涂料领域受到广泛关注。水性聚氨酯涂料的研究,目的是使其性能最优,并在建筑等行业获得广泛应用。针对市场对涂料色彩饱和度、防水、耐污抗菌、防霉防腐、耐磨抗冲击及阻燃隔热等性能的需求,需要开发多种功能性水性聚氨酯涂料。但因其本身的组成成分的改变是通过将有机溶剂替换为对环境友好的亲水基溶剂,故在相应的应用范围内受到一定限制。为了适应水性聚氨酯涂层的轻量化要求,专家学者们长期以来不断致力于水性聚氨酯的改性研究。总结了高性能水性聚氨酯涂料的发展现状,综述了近年来水性聚氨酯性能最优化方面的研究进展和国内相关报道,同时结合当前国内外水性聚氨酯的研究技术水平,提出了水性聚氨酯涂料在未来长期的主要研究方向应当是通过表面改性的方法开发性能更加优异、价格更加亲民的产品,从而实现水性聚氨酯涂料在涂装行业上的广泛应用,同时还应满足开发环境友好型水性涂料的现代工业发展原则。     

模数对水性硅酸钾富锌涂层电化学行为的影响

通过测量涂层腐蚀电位与涂层电化学交流阻抗,研究了水溶性K2SiO3溶液的模数(SiO2/K2O摩尔比)对水性无机富锌涂层电化学行为的影响.结果表明,水性无机富锌涂料随着水基模数的增加,涂层腐蚀电位增高,涂层对腐蚀介质的屏蔽性能增强,涂层中锌粉颗粒的活性溶解阻力增大.用扫描电子显微镜(SEM)观测不同模数水性无机富锌涂层的结构表明,水性无机富锌涂料水基模数的增加使涂层中锌粉颗粒之间充分交联,涂膜强度增大,涂层中锌粉颗粒之间的缝隙减小,涂层的致密性增强.     

环保型聚氨酯涂料研究取得突破

常州涂料化工研究院研究开发的环保型低芳烃双组分聚氨酯涂料日前取得了突破。这是一种兼顾性能和环保两方面且在中国尚属全新概念的涂料体系，也就是说它既能弥补水性涂料的不足，保持溶剂型涂料的优异性能，同时又可降低涂料本身对环境的影响。其研究和应用在中国市场尚属首例。     

PVP-Cu2O微胶囊防污涂料的制备及性能研究

目的合成一种氧化亚铜微胶囊,以其为防污剂制备防污涂料,并进行性能研究。方法利用亚硫酸钠还原-单凝聚法合成聚乙烯吡咯烷酮-氧化亚铜(PVP-Cu_2O)微胶囊,并利用电镜测试和红外光谱对微胶囊的结构组成和包覆效果进行了验证。以合成的微胶囊为防污剂,PU/EP改性树脂为基体,制备了防污涂料试样,对涂料试样的涂层硬度、抗冲击性、拉伸强度、剪切强度、吸水性能、释放性能等进行了测试表征,探究防污剂的种类和用量对防污涂料各方面性能的影响。对遴选的优异配方涂料进行浅海挂板防污试验,探究其实海防污性能。结果实验成功合成出了PVP-Cu_2O微胶囊,与使用普通Cu_2O作为防污剂的涂料试样相比,使用PVP-Cu_2O微胶囊的涂料试样涂层硬度、抗冲击性、拉伸强度、剪切强度、吸水率和缓释效果等性能均有了较大幅度的提升和改善。当PVP-Cu_2O用量增加至35 phr时,微胶囊对防污涂料性能改善效果有一定程度的减弱,综合考虑涂料试样的各方面性能,确定PVP-Cu_2O用量以15 phr为宜。浅海挂板防污试验证明:用量仅为15phr的微胶囊涂料达到了与商品防污涂料基本相当的防污效果。结论 PVP-Cu_2O微胶囊防污涂料可以在实现防污涂料的环保化、节能化和长效化方面起到十分积极的作用。     

环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展

达克罗涂层的无氢脆、耐高温、强耐腐蚀性、附着力良好、高渗透性和强涂覆能力等特点使其近年来广泛用于汽车、家用电器、建筑、石油化工等领域。然而该涂层中的Cr⁶⁺由于具有较强的致癌、致畸、致突变作用而受到限制,且其硬度仅有1～2H,抗划伤能力差,耐磨性低,因此使用该图层的工件不适用于硬度和耐磨性要求高的场合。本文先介绍了达克罗涂液的主要组成成分(金属粉末、溶剂、铬酸盐钝化剂和特殊有机物)及铬酸盐在达克罗涂层中的作用(钝化作用、黏结作用和自愈作用);接着从环境友好型达克罗防腐涂层的成膜物质-铬酸盐替代物(无铬钝化剂-含氧酸盐及氧化物、稀土盐和有机黏结剂-硅烷偶联剂、硅烷偶联剂+缓蚀剂、树脂+缓蚀剂)的选取、无铬钝化液的配方优化、纳米微粒增强达克罗涂层三方面分别综述了国内外关于提高环境友好型达克罗涂层的硬度和耐蚀性,指出了各种成膜物质的不足并指出进一步的研究方向;最后简要介绍了稀土改性达克罗处理技术的防腐蚀机理,对环境友好型达克罗涂层研究中存在的问题进行了归纳,并对其发展方向进行了展望。在总结与分析的基础上可知,随着环境保护要求的提高,开发由有机聚合物(硅烷或树脂)和稀土盐...     

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.     

水性环氧防腐涂料研究

目的研制具有优异防腐性能的水性环氧类防腐蚀涂料。方法采用水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂聚酰胺作为成膜树脂,异丙醇、丙二醇甲醚作为助成膜剂,湿法绢云母、重晶石粉、滑石粉作为填料,防锈颜料体系采用氧化铁红、三聚磷酸铝、磷酸锌,并在涂料体系中添加防闪锈剂、去离子水、分散剂、消泡剂、防沉剂,经过高速分散、研磨制成水性环氧防腐涂料。通过物理机械性能试验,耐酸、碱、盐溶液浸泡和耐中性盐雾试验,测试涂层的综合性能。结果涂层的附着力、柔韧性和耐冲击性能分别达到1级、1 mm和50 cm。涂层的耐酸性(5%H_2SO_4,168 h)、耐碱性(5%NaOH,168 h)、耐盐水性(3%NaCl,30 d)和耐盐雾性能(按GB/T 1771—2007,1000 h)良好,各试样完成后,涂层完好。结论成膜树脂采用环氧当量为500±50的水性环氧树脂乳液与聚酰胺类水性环氧固化剂,控制环氧基与活泼氢当量配比为1:1,颜料体积浓度为30%,并使用三聚磷酸铝、磷酸锌与氧化铁红复配作为防锈颜料,所制备的涂层有优良的物理机械性能和防腐性能。     

铜合金表面超音速微粒沉积镍基涂层的耐蚀性能研究

目的研究铜合金表面镍基合金涂层的耐腐蚀性能,解决铜合金表面腐蚀损伤问题。方法采用超音速微粒沉积技术在黄铜表面制备镍基合金涂层,通过电化学方法和中性盐雾实验对黄铜基体及镍基合金涂层的耐腐蚀性能进行测试。结果涂层的腐蚀电流密度较基体降低了34倍。涂层表面生成的连续且致密的氧化膜阻止了腐蚀的进一步发生,在盐雾腐蚀时间进行到500 h时,腐蚀速度接近于零,涂层腐蚀缓慢。结论超音速微粒沉积技术可以制备耐腐蚀性能优异的镍基合金涂层,并且可以显著提高黄铜的基体耐蚀性。     

水性防腐蚀涂料的研究与发展概况

综述了水性防腐蚀涂料的研究与发展概况,简要介绍了作者研制的水性防腐蚀配套涂料。