SiO2微球负载BTA缓蚀剂型自修复耐蚀涂层的制备及性能研究

目的研究由负载缓蚀剂多孔Si O2微球和7537聚氨酯(PU)所制备的自修复涂层的耐蚀性能和防腐机理。方法利用负压-浸渍法将苯并三氮唑(BTA)负载到Si O2微球中,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)分别对Si O2的形貌与BTA负载含量进行分析检测,并利用划痕浸泡试验、电化学极化曲线及交流阻抗技术,研究Si O2、BTA以及负载有BTA的多孔Si O2微球(Si O2/BTA)对涂层耐蚀性能的影响。结果 SEM图像分析表明Si O2微球粒径约为1μm,热重分析试验表明BTA的负载含量为32.38%(质量分数)。划痕试验表明在浸泡过程中除了PU+Si O2/BTA coating试样外,其他试样的划痕处都出现了宏观腐蚀现象。电化学极化曲线和交流阻抗结果表明PU+Si O2/BTA coating试样始终具有最低的电流密度和较高的阻抗值。结论涂层中的多孔Si O2一方面可以储存BTA,当该涂层产生缺陷时,Si O2中的BTA被释放出来并在基体的缺陷处吸附成膜,从而使该涂层对微观缺陷具有一定的自修复功能;另一方面提高了涂层的致密性;两方面协同作用使PU+Si O2/BTA coating试样具有最好的耐蚀性能和一定的自修复功能。     

改性环氧涂层的防腐蚀性能研究

采用电化学阻抗谱法,冷热交变实验和湿热实验考察了三种不同固化剂固化的环氧涂层防腐蚀性能。结果表明：以吗啉Mannich碱固化的环氧涂层在金属/涂层界面的憎水性有所提高,具有较好的防腐蚀性能。     

植酸对带锈涂装环氧涂层防腐蚀性能的影响

利用电化学阻抗谱(EIS)、附着力测试等测试手段对清漆喷砂涂层,带锈清漆涂层以及不同植酸含量的带锈涂层的干湿态附着力和耐腐蚀等性能进行了评价。结果表明,添加植酸明显改善了带锈涂装涂层的防腐蚀性能。植酸的添加提高了涂层的附着力,增强了涂层屏蔽作用。此外,植酸还具有缓蚀作用,减缓了金属界面的腐蚀。综合评定植酸添加量为3%时,带锈涂层防腐蚀性能较好。     

微球构筑防污减阻涂层的制备

通过乳液聚合法制备表面具有聚乙二醇（PEG）支链的聚苯乙烯微球,将所得微球悬浮液与丙烯酸酯聚合物乳液共混,采用涂覆的方式制备仿生减阻涂层。考察微球的组成及其粒度、不同微球含量对涂层表面形貌及润湿性的影响,研究交联对涂层稳定性的影响。采用异硫氰酸荧光素标记的牛血清蛋白（BSA-FITC）考察不同微球含量对涂层抗蛋白吸附性的影响,运用扭矩测定法考察了涂层的减阻性能。结果表明：具有PEG支链的聚苯乙烯微球粒径具有单分散性,所得仿生涂层表面分布着大量的聚合物微球,且随着微球质量分数增大,涂层水接触角减小、亲水性增强;交联反应显著改善涂层的耐水稳定性;与未添加微球的涂层相比,当微球质量分数为15%时,涂层的抗蛋白吸附效率最大可达到97%,当微球质量分数为6%时,涂层的减阻率最大可达到21%。     

带锈涂装水性植酸富锌涂层的制备及其耐蚀性能EI北大核心CSCD

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着力拉开法、中性盐雾试验、电化学测试检测附着力与耐蚀性能,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后涂层表面锈层进行分析,并讨论涂层的防锈转锈机理。结果显示:环氧乳液和固化剂配比为4:1,片状锌粉含量为40%,以植酸为转锈剂时,该涂层对带锈钢基材表现出突出的附着力(11.8MPa)及优异的耐蚀性能。该涂层优势在于:片状锌粉致密堆积延长了腐蚀粒子入侵通道,为基材提供物理屏蔽效果;片状锌粉和钢基材形成若干微电池区,为基材提供牺牲阳极的阴极保护作用;植酸与铁锈形成稳固的植酸铁螯合物,转化锈层进一步保护基材。     

多壁碳纳米管改性环氧涂层的防腐蚀性能

研究了多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes,MWCNTS)在环氧涂层中的分散性对涂层耐蚀性能的影响。采用电化学阻抗谱对未添加任何填料的环氧涂层、添加原始MWCNTS的环氧涂层和添加改性MWCNTS的环氧涂层等三种涂层体系进行了耐蚀性评价。结果表明,随着在电解质溶液中浸泡时间的延长,三种涂层体系的阻抗值都降低,对比涂层阻抗谱变化以及失效时间,添加改性MWCNTS的环氧涂层体系耐蚀性最佳。     

自组装合成表面包覆壳聚糖的碳微球

采用静电自组装实现了壳聚糖（CS）对碳微球（CMSs）的包覆。将化学气相沉积法制得的CMSs用HNO3和H2O2混合溶液进行表面氧化修饰,引入含氧官能团,使其表面带负电,通过静电作用力与带正电的CS自组装,从而改变了CMSs的表面活性。利用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X-射线衍射仪及热重分析仪等检测手段表征了产物的形貌和结构特征。结果表明：CS成功地组装到CMSs表面,当CMSs与CS的质量比为1∶2时,CS均匀覆盖于CMSs表面,而且在水溶液和乙醇中的分散性较好。     

壳聚糖改性石墨相氮化碳/环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

目的 为了保证水性环氧树脂(EP)涂层的绿色、环保及高效防腐性能。通过将二维纳米材料石墨相氮化碳(g-C3N4)与天然高分子壳聚糖(CS)功能化复合来制备一种新型绿色环氧树脂复合涂层体系,并研究不同g-C3N4@CS添加量对环氧树脂复合涂层耐蚀性的影响。方法 将尿素高温煅烧得到g-C3N4,加入壳聚糖悬浮液中进行改性处理,并掺杂进环氧树脂中进而得到新型环氧树脂复合体系(EP/g-C3N4@CS)。利用傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微镜(TEM)对g-C3N4和g-C3N4@CS复合材料的结构及微观形貌进行表征。并通过电化学手段及长周期浸泡实验对涂层体系的防腐性能进行测试。结合涂层附着力测试判断涂层与基体之间的黏合程度。结果 g-C3N4@CS可以被成功复合到环氧树脂涂层中,且CS中丰富的含氧官能团显著提高了g-C3N4在环氧树脂中的分散性和界面相容性。涂层电化学耐蚀性测试结果表明,EP/g-C3N4@CS-1.0%(质量分数)涂层体系在浸泡30 d后的涂层电阻(Rc)值最大,在浸泡30 d后仍能达到1.11×10⁷ Ω,EP/g-C3N4@CS-1.0%(质量分数)涂层体系耐蚀性最高。此外,g-C3N4@CS可显著提升EP涂层的附着力,且EP/g-C3N4@CS-1.0%(质量分数)涂层附着力最大。长期浸泡实验测试结果也表明,EP/g-C3N4@CS-1.0%(质量分数)涂层体系具有最佳的耐蚀性,在浸泡30 d后表面膜层仍较为均匀平整。结论 EP/g-C3N4@CS-1.0%(质量分数)涂层体系形成的均匀完整复合膜可以有效屏蔽腐蚀性离子的迁移进程,具有最佳耐蚀性能。     

MMT-PPy改性环氧涂层的制备及防腐性能

目的 研究蒙脱土-聚吡咯(MMT-PPy)改性环氧树脂涂层的防腐性能.方法 通过氧化合成法制备PPy,采用插层法制备不同吡咯(Py)含量的MMT-PPy粉末.然后分别制备MMT-PPy/EP涂层、不同Py含量的MMT-PPy复合材料涂层和掺杂不同MMT-PPy含量的复合材料涂层.利用XRD、接触角测量仪、电化学工作站等...     

水性硅丙乳液对硅酸盐富锌涂层防腐蚀性能的影响

研究了水性硅丙乳液对硅酸盐富锌涂层防腐蚀性能的影响.利用中性盐雾试验对比了添加不同量乳液涂层的耐蚀性,借助扫描电子显微镜、X射线衍射光谱等研究了涂层中金属锌的腐蚀产物及其对涂层性能的影响,通过电化学阻抗谱研究了腐蚀过程中涂层电阻、电容的变化,探讨了涂层的耐腐蚀机理.结果 表明:涂层中锌的腐蚀产物主要有ZnO、Zn(OH...     

纳米微粒增强水性无铬锌铝合金涂层的制备及其性能

针对水性无铬锌铝合金涂层硬度低的问题,采用向涂液中添加硬质纳米颗粒的方法分别制备了SiO_2、TiO_2、ZnO、Al_2O_3和TiC纳米颗粒增强锌铝合金涂层,利用显微硬度测试和Tafel曲线研究纳米颗粒种类及含量(质量分数)对涂层硬度和腐蚀性能的影响,并采用电化学阻抗谱技术研究优化涂层的电化学腐蚀行为。结果表明:在不影响涂层腐蚀性能前提下,添加1%纳米ZnO的锌铝合金涂层综合性能最好,显微硬度从132.8 HV_(0.025)提高到175.0 HV_(0.025),而自腐蚀电流密度仅从3.124μA/cm~2增至3.157μA/cm~2。纳米ZnO增强涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀过程经历4个阶段:一是初期涂层本身的屏蔽作用;二是涂层中金属粉的活化腐蚀阶段;三是腐蚀介质到达涂层-基体界面时涂层的阴极保护作用;四是后期腐蚀产物的物理屏蔽作用。     

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.     

水性红外隐身涂料制备工艺优化

目的优化水性红外隐身涂层材料制备工艺,提高低发射率红外隐身涂料隐身性能。方法采用红外辐射率测量仪、红外光谱吸收仪等,研究涂层固化温度、涂层表面粗糙度和涂层厚度对低发射率红外隐身涂料隐身性能的影响。结果固化温度对涂层红外发射率和基体树脂红外吸收光谱影响不大,但随着固化温度升高,涂层固化时间明显缩短;随着涂层表面粗糙度的增加,涂层红外发射率增加;表面粗糙材料红外发射率受测试角度影响小于表面光滑材料;在基材上制备不同厚度的涂层,当涂层厚度小于30μm时,涂层红外发射率受基材表面红外发射率影响较大,当大于30μm时,影响较小。结论可以根据实际时间需求选择合适的涂层固化温度,宜选择刮涂方式使涂层表面保持一定的粗糙度,涂层厚度宜为30~40μm。     

表面改性水滑石的制备及其耐腐蚀性能研究

通过水热合成法制备一种硝酸根插层的Zn-Al水滑石,利用静电作用在水滑石表面沉积聚天冬氨酸,以其作为交联剂与缓蚀剂三价铈离子络合,完成对水滑石表面的改性;将改性后的Zn-Al水滑石分散在双组分水性环氧涂层中。扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线衍射 (XRD) 的表面形貌和晶体结构分析、ζ电势测试以及EIS阻抗谱测试结果表明,表面改性后的水滑石应用于环氧涂层中能够起到明显的自修复效果,并能提高涂层的耐腐蚀性能。     

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。     

导静电涂料导静电性能与防腐蚀性能的关系

从添加型导静电涂料的导静电机理和钢铁的防腐蚀原理出发,讨论了导静电涂料导静电性能与防腐蚀性能的关系,认为具有良好导静电性能的涂料其防腐蚀性能必然较差的观点是值得商榷的.分析了市场上三类不同添加型导静电涂料的优缺点,提出了液体石油储罐内部的涂装防护措施,对于储罐内使用的导静电涂料,建议适当提高其耐盐雾性能指标.     

钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层的制备及其耐磨防腐性能

目的为提升氟碳涂层的耐磨和防腐性能。方法采用KH550对钛酸铁钠晶须进行改性,并将改性晶须分散于氟碳树脂(FEVE)中,制备钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层。采用红外光谱、接触角、光学显微镜、金相显微镜和扫描电镜等表征方法,分析了改性前后钛酸铁钠晶须的变化及其在树脂中的分散性。采用电化学交流阻抗研究了涂层在模拟海水中的电化学腐蚀行为。采用摩擦磨损试验机研究了涂层的摩擦学性能。结果钛酸铁钠晶须经改性后,接触角由14.5°增大为111°,呈现出优异的疏水性,能够均匀分散于FEVE中。交流阻抗测试结果表明,复合涂层的防护性能随晶须含量的增加呈现先提升后降低的趋势,当晶须质量分数为10%时,复合涂层的电化学阻抗高达1011?·cm2,优于纯氟碳涂层,呈现出优异的耐腐蚀性能。晶须含量过高时,因晶须交联形成网络结构而降低了涂层的防腐性能。钛酸铁钠晶须的添加同时大幅提升了FEVE涂层的耐磨性能,晶须质量分数为5%的复合涂层表现出最优的摩擦学性能,体积磨损量低至0.0164mm3,较纯FEVE涂层提升11.2倍。结论钛酸铁钠晶须/FEVE复合涂层具备优异的耐磨防腐性能,能有效降低实际工况中的涂层损伤,延长涂层的使用寿命。     

水基荧光增强复合涂层的制备与性能优化

目的 制备出一种余辉亮度高、余辉时间长的荧光复合涂层.方法 涂层的主要发光材料为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,以溶胶凝胶法在其表面包覆SiO2.主要的成膜物质是工业级水基硅丙乳液.通过适量添加玻璃鳞片,在对涂层余辉效果影响较小的情况下,大幅增加涂层的机械性能,来提高涂层的应用性能,通过铝粉底涂层增加荧光涂层的余辉亮度和余辉时间.通过测定余辉亮度、余辉时间、反射率和拉拔附着力等相关性能,实验优化荧光涂料成分配比.结果 在荧光涂层厚度为550μm时,余辉亮度为4.227 cd/m2,余辉时间为1471.6 min(24.5 h).选择合适的片状铝粉粒径所制备的铝粉涂层的反射率可达64％以上,在增加反光层之后,余辉亮度增加到5.998 cd/m2,较单一荧光涂层增加约40％,余辉时间增加到1855 min(30.9 h),较单一荧光涂层增加约26％.结论 在一定范围内,荧光复合涂层的余辉亮度和余辉时间受荧光粉的添加量和涂层厚度的影响较大,但达到一定含量后,余辉亮度增加趋于平缓.增加配套的铝粉底涂层进一步增加了余辉亮度和余辉时间,是提高荧光涂层余辉亮度和余辉时间的有效技术途径.     

短切玄武岩纤维增强环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

目的 研究玄武岩纤维/树脂基体界面对涂层性能的影响,通过界面结构的调控提升复合涂层的综合性能。方法 采用酸刻蚀、活化和化学接枝等改性方法处理短切玄武岩纤维,制备短切玄武岩纤维增强环氧复合涂层。通过扫描电子显微镜、硬度测试、摩擦磨损测试、热重分析、电化学测试等方法研究短切玄武岩纤维不同表面改性方法(酸刻蚀、酸刻蚀+化学接枝、活化处理、活化+化学接枝)和添加量对涂层硬度、摩擦磨损性能及腐蚀防护性能的影响。结果 4种表面改性方法均对短切玄武岩纤维的表面活性有提升效果,改善了短切玄武岩纤维与环氧树脂的相容性。其中,活化+化学接枝协同改性的效果最为显著,经过该方法改性后,复合涂层的硬度、耐磨性、耐热性显著提高。与环氧涂层相比,复合涂层的摩擦因数降低了0.113,硬度提高了32.59%,相同温度(320℃)下的重量损失降低了5%。同时,复合涂层的耐蚀性也显著增强,浸泡133 d后的涂层阻抗值仍保持1×10⁸?·cm²以上。结论 表面改性使短切玄武岩纤维与环氧树脂之间相容性增强,进而形成了强有力的相互作用与结合,使得环氧涂层的硬度、耐磨性能、耐热性能和腐蚀...