POSS改性丙烯酸涂层的耐刮擦及紫外防护性能

丙烯酸树脂基涂层具有良好的耐候性,但其力学性能较差,耐刮擦及摩擦磨损性能不足等缺点易导致其使用寿命降低。为改善其耐刮擦及摩擦磨损性能,进一步提高其耐候性和延长使用寿命,采用溶胶凝胶法合成了八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OvPOSS),进一步将其与丙烯酸树脂(PMB)原位复合改性制备了不同OvPOSS添加量的有机无机杂化树脂。利用光镜、接触角测量仪、显微硬度仪等表征了OvPOSS改性树脂制备的涂层在紫外辐照前后的表面形貌、接触角、硬度等;采用纳米划痕仪和摩擦试验机研究了涂层改性前后的耐刮擦和摩擦磨损性能。结果表明：当添加OvPOSS质量分数为10%时,改性涂层的各方面性能最佳。与未改性的丙烯酸涂层相比,OvPOSS的加入显著改善了OvPOSS/PMB复合涂层的硬度,抗紫外线性,耐刮擦和摩擦磨损等性能。     

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、...     

溶剂和紫外老化对聚碳酸酯银纹性能及冲击强度的影响

采用应力-溶剂银纹和缺口冲击强度的测试方法,研究了聚碳酸酯(PC)在不同溶剂和紫外老化作用下的银纹性能以及紫外老化和缺口涂覆涂层对聚碳酸酯冲击强度的影响。结果表明:95%乙醇对聚碳酸酯银纹性能影响最小,酯类和二甲苯对其银纹性能影响很大,PC作为结构材料使用的场合,尽量避免使用酯类和二甲苯溶剂;添加紫外吸收剂的PC在经过紫外照射50 h后,其银纹性能略有下降;紫外光老化60 h对PC冲击强度无明显影响,而缺口处涂覆有机硅涂层后其冲击强度显著下降。     

表面接枝含氟树脂改性HGB对聚氨酯涂层耐老化性能的影响

目的在中空玻璃微珠(HGB)表面接枝含氟树脂,以其为填料改善聚氨酯(PU)涂层的耐老化性能。方法采用表面接枝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,制备表面接枝含氟树脂的中空玻璃微珠(F-HGB),并以HGB、F-HGB为填料制备HGB/PU、F-HGB/PU涂层。通过FTIR、SEM、EDS、接触角测定仪表征HGB表面接枝情况。利用紫外老化装置、氙灯老化箱分别对涂层进行紫外老化和氙灯老化,以涂层的外观、色差和光泽度变化评价玻璃微珠添加量、表面改性对涂层耐老化性能的影响。结果 HGB表面成功接枝含氟树脂。相比于PU、HGB/PU涂层,F-HGB/PU涂层的耐老化性能有较大提高。当F-HGB添加量为20 phr时,F-HGB/PU涂层紫外老化1320 h后,色差为24.38,相比PU、HGB/PU涂层分别降低了48.03%、12.21%,光泽度为49.2,相比PU、HGB/PU涂层分别提升了11.58%、5.70%。氙灯老化360个循环后,色差为18.82,相比PU、HGB/PU涂层分别降低了37.62%、20.05%,光泽度为48.6,相比PU、HGB/PU涂层分别提升了7.52%、7.76%。结论表面接枝含氟树脂改性中空玻璃微珠具有良好的耐老化性能,可作为功能填料提高聚氨酯涂料的耐老化性能。     

空心微珠改性无机硅酸锌涂层的防护性能

用粉煤灰中提取的空心微珠对无机硅酸锌涂层进行改性,通过电化学测试和盐雾试验对比研究无机硅酸锌涂层改性前后的耐腐蚀性能,并利用扫描电镜观察涂层的微观结构。结果表明:经预处理后的空心微珠改善了涂层的耐腐蚀性能,空心微珠的加入显著提高了涂层的致密度。此外,在腐蚀过程中生成的腐蚀产物与涂层微孔结构结合良好,有效提高了腐蚀介质向涂层内部渗透的阻力,对基体起到了良好的保护作用。     

石墨烯对聚氨酯/Al复合涂层耐盐水性能的影响

目的提高聚氨酯(PU)/Al复合涂层的耐盐水性能。方法以石墨烯为改性剂、PU为粘合剂、Al粉为颜料,采用刮涂法制备石墨烯改性PU/Al复合涂层,分析探讨改性前后涂层经盐水腐蚀不同时间后,微结构、红外发射率、光泽度及力学性能的变化规律及成因。结果石墨烯改性涂层的发射率对盐水腐蚀的稳定性改善明显,经盐水腐蚀21 d后,发射率仅从腐蚀前的0.335上升为腐蚀后的0.355。经长时间盐水腐蚀后,改性后涂层比改性前涂层具有更低的发射率。在不同的盐水腐蚀时间内,改性后涂层比改性前涂层均具有更低的光泽度,且稳定性较高,经盐水腐蚀21d后,改性后涂层的光泽度仍然可保持在16.1,这有利于实现涂层的低发射率与低光泽兼容。改性前后涂层的硬度、附着力对盐水腐蚀均具有较高的稳定性,说明石墨烯改性对改善涂层耐冲击强度及盐水腐蚀的稳定性作用有限,后续仍需进一步研究改进。结论石墨烯改性可明显提高PU/Al复合涂层的红外发射率及光泽度对盐水腐蚀的稳定性。     

激光表面改性对熔盐环境下热障涂层相稳定性和微观结构的影响

目的改善Y_2O_3部分稳定ZrO_2(YSZ)热障涂层的抗熔盐腐蚀性能。方法采用脉冲Nd:YAG激光系统对大气等离子喷涂YSZ热障涂层进行激光表面改性,优化激光参数,将喷涂态以及激光改性涂层在700℃和1000℃的V_2O_5熔盐下进行4 h热腐蚀实验。采用XRD、SEM和EDS表征腐蚀前后喷涂态和激光改性涂层的物相成分、微观结构和化学成分,通过计算热腐蚀后涂层表面的单斜(m)ZrO_2含量,分析激光改性对涂层相稳定性的影响。结果涂层表面的激光改性层呈现致密柱状晶结构并有一些贯穿的垂直裂纹。与原始涂层一样,改性层呈现亚稳态(t′)四方相。改性涂层在700℃腐蚀4h后,腐蚀产物为ZrV_2O_7、YVO_4和少量m-ZrO_2;在1000℃腐蚀4h后,腐蚀产物为m-ZrO_2和YVO_4。对未改性的YSZ涂层进行相同条件下的熔盐热腐蚀,其腐蚀产物种类与改性涂层相同,但是m-ZrO_2含量更高,表明更多的t'相受熔盐腐蚀而分解。结论激光改性可提高YSZ涂层中t'相的稳定性,使得涂层具有更好的抗熔盐腐蚀性能。然而,熔盐易沿垂直裂纹在改性层中渗入,不利于涂层的长期稳定性。     

铝合金压铸模具钢表面涂层改性研究

采用超音速火焰喷涂复合金属粉末对铝合金压铸模具H13钢进行表面涂层改性,并进行涂层表面性能、模具钢试样的耐磨损性能、抗高温氧化性能和热疲劳性能测试与分析。结果表明,超音速火焰喷涂复合金属粉末表面涂层改性显著改善了模具钢的耐磨损性能、抗高温氧化性能和热疲劳性能。与未进行表面涂层改性相比,表面涂层改性使其20℃、250℃和500℃磨损体积分别减小了85.9%、90.2%和89.6%;500℃高温氧化100 h后的单位面积质量增重减少86.6%;热疲劳裂纹级别从7级变为2级。     

绢云母和硅烷偶联剂KH550对聚氨酯/Al-Sm2O3复合涂层耐盐水性能的影响

目的提高聚氨酯(PU)/Al-Sm_2O_3复合涂层的耐盐水性能。方法以绢云母和硅烷偶联剂KH550改性PU/Al-Sm_2O_3复合涂层,系统研究改性前后涂层的微结构、红外发射率、近红外反射率及力学性能经盐水腐蚀后的变化规律,并对其成因进行分析探讨。结果经绢云母和KH550改性后的涂层与改性前的涂层相比,其微结构在腐蚀前后几乎保持不变,经盐水腐蚀相同时间时,改性涂层具有更低的1.06μm近红外反射率,更优异的力学性能。改性涂层经盐水腐蚀10 d后,其硬度、附着力和耐冲击强度仍可保持在3H、1级和50 kg×cm。结论绢云母和KH550改性可明显提高PU/Al-Sm_2O_3复合涂层的近红外低反射性能及力学性能对盐水腐蚀的稳定性。     

KH560改性纳米硅溶胶对苯丙涂层性能的影响

目的提高硅溶胶-苯丙复合涂层的综合性能,为有机-无机复合涂层的应用提供一定的参考意义。方法采用水浴加热机械搅拌/超声分散法,用KH560对硅溶胶进行表面改性,并将改性前后的硅溶胶与苯丙乳液共混,制备了含改性前后硅溶胶15%、30%、45%(质量分数,全文同)的硅溶胶-苯丙复合涂层。用红外光谱仪证实改性成功。用紫外/可见/近红外分光光度计、力学性能测试仪、扫描电子显微镜对改性前后硅溶胶-苯丙复合涂层综合性能及微观结构进行表征。结果含有改性后硅溶胶的复合涂层综合性能得到明显提高,当改性硅溶胶掺量为30%时,复合涂层综合性能最好,此时复合涂层磨耗值为0.078 g,附着力为1级,抗冲击性为62 mm,拉伸强度为4.74 MPa,断裂伸长率为215.90%,附着力、抗冲击性、拉伸强度和断裂伸长率分别比相同掺量下未改性硅溶胶复合涂层提高1级、6 mm、0.59 MPa和10.34%。结论 KH560可成功地对硅溶胶进行表面改性,将改性后的硅溶胶替代未改性的硅溶胶可提高硅溶胶-苯丙复合涂层的综合性能,实际应用时改性硅溶胶掺量以30%为宜。     

Ni—Cr—B—Si等离子喷涂层加热重熔后组织与性能

用真空炉对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ合金粉末等离子喷涂进行整体加热，使涂层重熔。研究了重熔后喷涂层的组织与性能，结果表明，经重熔处理后喷涂层与基体的结合力，抗高温磨损性能和抗高温氧化性能得到了明显提高而孔隙率却明显降低     

热喷涂钴基合金涂层的耐气蚀性能

评价了用于耐蚀涂层的热喷涂钴基合金涂层的抗气蚀性能。钴基合金涂层分别用低压等离子喷涂(LPS)和高速氧燃料气火焰喷涂(HVOF)喷涂在AISI304不锈钢基体上,其中每种涂覆试样的一半试样进行了1073K×1h的后续加热处理。在本试验中,为了进行评价而测量了试样的重量损失。由气蚀试验得到如下结果:1)用LPS喷涂的两种涂层(喷后加热处理的和喷涂态的)比HVOF涂层具有更优越的抗气蚀性能;2)对于LPS喷涂层,喷后加热处理过的涂层与喷涂态的涂层具有相同的重量损失;3)对HVOF涂层喷后热处理非常有效地改善了抗气蚀性能。     

医用Ti3Zr2Sn3Mo25Nb钛合金表面自组装活性抗凝血复合涂层的构建及其血液相容性

为改善新型近β钛合金Ti3Zr2Sn3Mo25Nb(TLM)的抗凝血性能和血液相容性,通过溶胶-凝胶和表面官能化技术在TLM合金表面制备出一层活性TiO2薄膜,再利用自组装技术在TiO2薄膜表面构建一个肝素-白蛋白多层功能复合涂层。利用Raman光谱分析改性处理后TLM合金表面涂层的相组成,借助SEM、AFM研究了复合涂层的表面形貌和微观特征,通过溶血率测试、血小板粘附试验对TLM合金表面改性前后的血液相容性进行评估。结果表明,经表面肝素-白蛋白复合涂层修饰处理后,TLM合金的溶血率显著降低,表面粘附的血小板数量明显减少且激活反应轻微,即TLM合金的抗凝血性能和血液相容性均得到了明显改善。     

改性硅溶胶-苯丙乳液复合涂层的制备及性能

目的 以硅溶胶、苯丙乳液为主要原材料,制备高性能有机-无机复合涂层,并为其应用提供一定价值的参考.方法 采用KH550、KH560以及KH570等3种硅烷偶联剂依次对硅溶胶进行接枝改性,选用改性效果较好的硅溶胶,制备改性硅溶胶添加量为0％、35％、70％、105％(相对于苯丙乳液的质量百分比)的4种涂层.用傅里叶变换红外光谱仪、马尔文Zeta电位仪以及扫描电子显微镜对硅溶胶的改性效果进行表征,用多功能材料表面性能试验仪等涂层力学测试仪、紫外/可见/近红外分光光度计、扫描电子显微镜分别对4种涂层的力学性能、隔热节能性能及微观形貌进行表征.结果 KH560对碱性硅溶胶的接枝改性效果最优.向苯丙乳液中添加一定量的改性硅溶胶可以显著提升涂层性能.当改性硅溶胶添加量为苯丙乳液质量的70％时,涂层综合性能提升最高,此时涂层太阳光反射比为0.683,近红外反射比为0.624,附着力为3.85 MPa,1000圈磨损后的质量损失率为53％,抗拉强度为5.4 MPa,但断裂伸长率降低较为明显,仅为49.8％.结论 KH560更适合对碱性硅溶胶进行接枝改性.添加KH560改性硅溶胶后,苯丙乳液涂层的力学性能、隔热节能性能得到了显著提升.实际使用时,建议改性硅溶胶添加量为苯丙乳液质量的70％.     

木材表面功能化改性的研究进展

木材成本低、可再生,是优良的绿色工程材料和工业原料,但其存在结构疏松、易燃、易老化等缺点,需要对其进行表面改性使其功能化,以提高表面性能,延长使用寿命。文中综述了3类木材表面改性方法——有机聚合物涂层、无机纳米/聚合物复合涂层和无机纳米粒子表面薄膜对木材表面进行改性的机理,分析了3种方法对木材表面性能的影响。同时,指出了绿色环保的无机纳米/木材复合材料是木材功能化改性的发展趋势。     

硅烷处理对 EW75 M 稀土镁合金阴极电泳涂层性能的影响

目的探究硅烷处理对阴极电泳涂层的耐腐蚀性能及其与基体间结合力的影响。方法对稀土镁合金表面进行硅烷前处理,再沉积阴极电泳涂层,评价涂层的耐腐蚀性能、抗溶胀性能,分析涂层的腐蚀微观形貌、组织结构及界面结合。结果硅烷膜层具有一定的防护性能,能够减少阴极电泳涂层针孔、橘皮的出现,增强阴极电泳涂层的致密性。硅烷改性能够提高阴极电泳涂层与基体的结合力,硅烷预处理的电泳试样在NMP溶液中浸泡102 h,依然结合完好;而未经硅烷预处理的电泳试样浸泡7 min后,涂层就完全剥落。此外,硅烷处理能够极大地改善阴极电泳涂层的阻抗性能,使涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡227 h的极化电阻Rp仍在108数量级以上。结论硅烷阴极电泳复合涂层具有良好的耐蚀性能和抗溶胀性能,值得推广应用。     

风电叶片水性复合涂层疏水、抗冲蚀与抗结冰性能探究

目的 以水性FEVE氟碳树脂为主要成膜物质,TiO2、SiO2与AlN微纳复合颗粒作为颜填料,制备一种适用于风电叶片上的具有疏水、抗冲蚀与抗结冰性能的环保型水性氟碳涂层.方法 利用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)及接触角测量仪等,讨论加入不同成分颜填料改性后对涂层疏水性能的影响,并分析加入硬质陶瓷AlN颗粒后,涂层抗冲蚀性能及抗结冰性能的变化.结果 经氟硅烷改性后,纳米TiO2的分散性能、疏水性能及成膜性能都有所提高.涂层在经过微纳颗粒复合改性后,其外观平整,并具有良好的疏水性能,接触角提升至140°左右.在模拟风沙环境的气-固冲蚀过程中可以发现,AlN质量分数为4％时,涂层具有最佳的抗冲蚀性能,在冲蚀过程中,涂层无明显剥落,且疏水性能稳定,接触角提升并稳定在150°以上,出现了一种冲蚀激发的疏水性提高现象,表现出优异的抗冲蚀性能和机械耐久性.此外,改性复合涂层在模拟结冰过程中,其结冰时间在–10℃达到1601.4 s,冰层附着力仅有76 kPa,并且在更低温的条件下也表现出良好的抗结冰性能.结论 所制水性复合涂层具有良好的疏水性、抗冲蚀性及抗结冰性,符合风电叶片在风沙及冰冻等环境下的使用要求,为新型风电叶片防护涂料的发展提供了一定的可行性研究.     

三种不同导电填料对聚氨酯导电涂层应用性能的影响

目的 筛选出对聚氨酯涂层导电性能改善最佳的导电填料和助剂。方法 使用三种不同的无机导电填料—微米级ITO、微米级导电云母和导电钛白粉,用不同的分散剂DISPERBYK-P104S、DISPERBYK- 163、DISPERBYK-2001对三种无机填料分别进行分散处理改性,选出对改性填料分散性最好的助剂,然后研究用该助剂改性的填料对聚氨酯树脂涂层导电性、力学性能、耐热性能等应用性能的影响,最终选出最好的导电填料。结果 利用沉降试验,筛选出了提高填料分散性能最好的助剂为DISPERBYK-P104S。通过测试涂层的导电性能、耐腐蚀、力学性能和耐热性能发现,用助剂DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉掺入聚氨酯树脂涂层后,所有性能均优于其余填料掺入的涂层。涂层的电阻在室温下最小,为10.84 MΩ,而且在100 ℃加热2 h后,电阻仍然只有24.53 MΩ。水接触角（WCA）方面,该涂层初始时接触角为107°,在3.5% NaCl溶液中浸泡400 h后,水接触角仍能达到90°以上。涂层在3.5% NaCl溶液中浸泡800 h后,附着力仍然在2.1 MPa以上。该涂层拉伸强度为16.53 MPa,拉断伸长率为650%,具有较好的弹性和力学强度。同时,在300 ℃下烧蚀三次后（每次15 min）,该涂层的表面仍然保持平整。结论 当导电填料为用DISPERBYK-P104S改性过的导电钛白粉时,聚氨酯树脂涂层的表面电阻在100 ℃以下均介于0.5~25 MΩ之间,而且该导电涂料的其他应用性能为最佳。     

碳纳米管的功能化处理及其对胶黏陶瓷涂层抗腐蚀性能的影响

目的 改善碳纳米管的分散性能,提高A4钢涂层的抗腐蚀性能。方法 用化学改性和物理改性相结合的办法,对多壁碳纳米管进行了功能化处理,并通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）、透射电镜（TEM）、热重分析仪（TGA）对功能化碳纳米管进行相关表征。将改性后的碳纳米管植入陶瓷涂层中,制得不同碳纳米管含量的增强陶瓷涂层（CRPCC）,并通过电化学试验深入探讨了碳纳米管增强陶瓷涂层的耐腐蚀性能。结果 处理后的多壁碳纳米管分布更均匀,缠结现象显著改善。功能化后的碳纳米管表面成功引入表面活性剂,侧壁的含氧基团占比20%左右。电化学试验表明,碳纳米管的植入有效降低了基体涂层结合处因腐蚀产生的Cl、O元素的含量,且腐蚀后CRPCC与基体的界面形貌良好。腐蚀后期,阻抗模值高达106 kΩ?cm2,防护效率高达94%。结论 对碳纳米管进行混合改性有助于提高其分散性,向涂层中植入碳纳米管,可以提高涂层的抗腐蚀性能。     

电弧喷涂铝涂层模具钢内表面失效研究

研究了模具钢4Cr5W2Si V内表面电弧喷涂Al涂层的热疲劳和抗高温氧化性能。利用电子天平、扫描电镜(SEM)对实验处理后的试样质量变化和涂层截面情况进行微观观察和分析。结果表明:经820℃热循环后,电弧喷涂Al涂层模具钢的热疲劳性能有显著改善,涂层厚度较小,Al涂层具有较好的热疲劳性能,涂层厚度越大,疲劳强度越低;恒温600℃时,经电弧喷涂Al涂层处理的模具钢抗高温氧化性能显著提高。纯Al涂层在模具钢持续高温后随Al元素的扩散,模具钢Al含量不断增加,导致模具塑性降低、脆性增加,增大了模具失效的可能性。