基于p H敏感缓蚀剂微胶囊的自修复涂层的制备及对碳钢的腐蚀防护作用研究

以丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸乙酯为单体合成了一种具有p H敏感性的聚合物，并以此负载磷酸二氢钾，形成缓蚀剂微胶囊，再将其与水性丙烯酸涂料复合，制备出了一种环保型自修复涂层。通过傅里叶变换红外光谱分析和Zeta电位测定，考察了微胶囊与涂料的相容性，采用扫描电镜观察自修复涂层的形貌特征，借助电化学阻抗谱和中性盐雾试验来评价自修复涂层对R235碳钢的腐蚀防护作用。结果表明：缓蚀剂微胶囊与涂料基体的相容性良好，可以均匀地分散于涂料中，形成的涂层表现出优异的自修复作用，能够显著提高对碳钢的腐蚀防护性能。     

镁合金表面羟基磷灰石/介孔SiO_2自修复耐蚀涂层的研究

通过旋涂法,在AZ31镁合金表面制备了聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层,并将负载有缓蚀剂2-巯基苯并咪唑(MBI)的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到复合涂层中,以改善镁合金的耐腐蚀性能。使用SEM、TEM、XRD和BET等手段表征介孔SiO_2纳米颗粒的形貌、结构及缓蚀剂的负载情况;通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的成分和形貌进行表征;使用电化学阻抗谱(EIS)研究了不同涂层的耐蚀性能和自修复性能。结果表明,制备的二氧化硅为介孔纳米颗粒,可负载缓蚀剂。将负载有缓蚀剂MBI的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层中,能够改善涂层的耐蚀性能,使涂层具有自修复性能。     

镁合金表面羟基磷灰石/介孔SiO_2自修复耐蚀涂层的研究

通过旋涂法,在AZ31镁合金表面制备了聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层,并将负载有缓蚀剂2-巯基苯并咪唑(MBI)的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到复合涂层中,以改善镁合金的耐腐蚀性能。使用SEM、TEM、XRD和BET等手段表征介孔SiO_2纳米颗粒的形貌、结构及缓蚀剂的负载情况;通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的成分和形貌进行表征;使用电化学阻抗谱(EIS)研究了不同涂层的耐蚀性能和自修复性能。结果表明,制备的二氧化硅为介孔纳米颗粒,可负载缓蚀剂。将负载有缓蚀剂MBI的介孔SiO_2纳米颗粒掺杂到聚多巴胺/羟基磷灰石复合涂层中,能够改善涂层的耐蚀性能,使涂层具有自修复性能。     

脲醛树脂胶黏剂的制备及其对木质乐器裂纹涂层性能的影响研究

自修复微胶囊作为一种可抑制木质乐器表面水性涂层微裂纹的新型有效途径,在音乐乐器涂料修复方面具备广阔的应用前景。对此,文章简述了树脂基微胶囊修复技术原理与研究现状,探究了脲醛树脂胶黏剂的制备与改性,以改性后的脲醛树脂胶黏剂为壁材、环氧树脂为芯材制备了微胶囊,添加到水性丙烯酸木器涂料中形成木器水性涂层,研究微胶囊的添加对木器水性涂层性能的影响。结果表明：脲醛树脂包覆环氧树脂微胶囊的芯壁材质量比为0.83∶1时,微胶囊分散均匀、形貌较好;在水性涂层中添加10%的微胶囊,水性涂层的综合性能较好;预制划痕试验表明,微胶囊含量为10%时,木器水性涂层裂纹的愈合程度较好。     

含氟硅烷微胶囊水性超疏水涂层的制备与性能

利用溶剂挥发法制备包裹氟硅烷(FAS13)的微胶囊,并将其与FAS13改性的气相二氧化硅、具有光催化活性的二氧化钛(P25)及有机硅树脂乳液通过简单共混制备得到水性超疏水涂料,将其涂覆于基材表面并经过UV光照即得超疏水涂层。通过扫描电镜和透射电镜观察微胶囊的形貌,并对涂层进行耐老化测试。考察颜基比、P25用量及微胶囊用量对涂层超疏水性能的影响。结果表明:颜基比为4.5∶5.5、P25含量为5%、微胶囊含量为20%~25%时,基于此配方制备的涂层表面水接触角可达到160°以上,加速老化试验360 h后,涂层表面依然保持超疏水性,同时该超疏水涂层具有良好的耐酸碱性。     

用于自修复涂料的微胶囊的研制

通过试验确定了用于自修复涂料的微胶囊制备工艺条件,成功制备了微胶囊产品。采用多种检测手段对微胶囊进行表征,通过FT-IR确定微胶囊结构,利用SEM确定微胶囊为球状结构,平均粒径50μm;采用水性羟基丙烯酸树脂作为主体,配合水性异氰酸酯固化剂,添加适量的助剂,再加入所制备的微胶囊,得到了微胶囊基水性涂料。采用光学显微镜对涂层进行观察发现,微胶囊可均匀分散在涂层中,无团聚现象。对涂层性能测试结果表明,微胶囊的加入对涂层的性能无明显不利影响;通过实验验证发现,对自修复涂层进行破坏,经过12 h的自修复,划伤处开始愈合,达到3级效果,具有良好的自修复功能。     

纳米SiO_2对水性聚丙烯酸酯防火涂料性能的影响

采用乳液聚合的方法制得纳米SiO_2丙烯酸酯复合乳液,通过加入膨胀型防火助剂制得水性防火涂料。利用DSC等手段对涂层结构及热性能进行了表征,探讨了涂层防火性能与纳米填料的关系。结果表明,纳米SiO_2与涂层基料树脂间有明显的相互作用,并影响到涂层在受热时的热行为,3%(质量分数)的SP1型可将钢板背温由150℃降到125℃,5%(质量分数)的SS1型SiO_2可将钢板背温由150℃降到110℃。     

环氧/纳米二氧化硅复合涂层的制备及防腐性能研究

采用正硅酸四乙酯(TEOS)和去离子水作为原料,氨水作为碱性催化剂,以转化率和粒径作为评价指标,通过正交试验法确定了制备纳米SiO_2粒子的最佳条件:TEOS 41.6 g(0.2 mol),去离子水10.8 g,氨水5.6 g,乙醇92 g,反应温度40°C。在此基础上,以不同物质的量比的TEOS与TMOS(正硅酸四甲酯)作为复合硅源替代单一的TEOS来制备纳米SiO_2,并用KH-550硅烷偶联剂进行原位改性。采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对改性纳米SiO_2的结构和形貌进行了表征。将改性后的纳米SiO_2与水性环氧树脂配制成环氧/纳米SiO_2复合涂料。研究了TEOS与TMOS的物质的量比对复合涂层机械性能和防腐性能的影响。结果表明,当TEOS与TMOS的物质的量比为1∶1时,所制备的环氧/纳米SiO_2复合涂层综合性能最佳:铅笔硬度3H,附着力0级,耐冲击性(1 kg)50 cm,耐盐雾时间480 h,在3.5%NaCl溶液中浸泡600 h不失效。     

SiO2包覆改性铝粉的制备及对水性富铝涂料性能的影响

以正硅酸四乙酯(TEOS)为原料，采用溶胶-凝胶法制备了应用于水性涂料体系的SiO₂包覆改性铝粉，通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和析氢试验对改性铝粉的表面形貌、成分和在水性涂料中的稳定性进行表征，通过长期贮存试验和电化学测量技术考察了含铝粉涂层的贮存稳定性和耐蚀性。结果表明：改性铝粉表面形成了致密的SiO₂保护膜，而球状铝粉的包覆效果要好于片状铝粉。经50℃析氢试验100 h后，1 000目和2 000目的改性球状铝粉的析氢量较改性前下降了99%以上。以改性球状铝粉制备的水性涂料放置6个月后状态良好，其涂层与含未包覆铝粉的涂层相比具有更好的耐蚀性。     

水利工程钢结构用水性无机富锌涂料的制备及性能研究

简单介绍了水利工程钢结构用水性无机富锌涂料的应用要求,并对水性无机富锌涂料用原材料及制备工艺进行了阐述。重点研究了水性无机富锌涂料中基料、锌粉、硅烷偶联剂等原材料对涂料性能的影响,并进行了初步分析。结果表明:(1)采用高模数硅酸钾、硅溶胶与硅丙乳液作为涂料的基料,可以显著提高机械性能和防腐能力;(2)水性无机富锌涂料颜料选择球状锌粉和片状锌粉搭配使用,既提高了涂层的致密性,又提高了涂层外观平整度以及防腐能力。(3)硅烷偶联剂可以有效地提高水性无机富锌涂料的致密性与附着力。     

基于改性埃洛石纳米管和SiO2纳米颗粒的疏水涂层的制备及性能研究

超疏水性涂料在医疗、车辆、船舶、能源开发等部门等有着广泛的应用。将自制的基于十八烷基三甲基氧基硅烷(ODTMS)修饰的埃洛石纳米管HNTs和SiO₂纳米颗粒共同沉积在环氧树脂涂层表面上,制备出超疏水涂层,探索了最佳的涂装工艺对涂层性能的影响规律,并测试了基于最佳工艺制备的涂层的疏水性能、耐久性能和耐蚀性能。结果显示,所制备的复合涂层表面水接触角均高于110°,达到疏水效果,且该涂层在经过摩擦试验和中性盐雾试验后,仍保持较好的疏水性能,说明涂层具有优异的耐久性和耐蚀性。     

沥青路面用水性环氧热反射涂料的制备及性能

采用相反转法制备了水性环氧乳液,以其为成膜物质,TiO_2、SiO_2和中空微珠为功能填料,制备了用于沥青路面上的热反射涂料。通过计算涂覆涂层试片与未涂覆涂层试片的温差来评价热反射涂层的降温效果。根据正交试验结果得到白色涂料的最佳配方为:固含量为40%的水性环氧乳液100.0 g,TiO_2 7.0 g,SiO_2 2.5 g和中空微珠2.0 g。在此基础上加入2%铁红颜料不仅可以使涂层呈现较好的视觉效果,且不会太影响其降温效果。热反射涂料的涂布量宜为0.9~1.0 kg/m~2,在室外气温为35.2°C时降温值可达7.6℃。拉拔试验显示涂层与沥青路面之间的粘附性很好。虽然涂布涂料后路面的抗滑性能下降,但是撒布石英砂作为防滑粒料后就能满足行车安全的要求。     

十八胺改性纳米SiO_2的制备及在水性环氧防腐涂料中的应用

以正硅酸四乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料,采用溶胶-凝胶法制备表面环氧基化的纳米SiO_2(E-SiO_2),再通过十八胺(ODA)的伯胺端基与E-SiO_2表面的环氧基进行反应得到ODA-SiO_2,用于制备水性环氧防腐涂料。产物的结构经FTIR、TG、XPS、SEM表征证实,ODA成功接枝到SiO_2表面;通过电化学、盐雾实验对水性环氧涂层的防腐性能进行测定,并分析了涂层的物理性能。结果表明,添加0.3%ODA-SiO_2(添加量以环氧树脂和固化剂总质量为基准,下同)的水性环氧涂层附着力0级、铅笔硬度2H、冲击强度18.8 kJ/m~2、耐盐雾长达500 h,涂层具有较好的防腐蚀性能和物理性能。     

缓蚀剂在水性丙烯酸防腐涂料中的应用研究

本文将缓蚀剂添加在水性丙烯酸涂料中,研究其对耐酸性盐雾性能的影响。通过研究不同缓蚀剂在不同丙烯酸乳液中的作用。结果表明,丙烯酸乳液对缓蚀剂具有较强的选择性,且其添加顺序对涂料的性能具有重要影响。通过对缓蚀剂和丙烯酸乳液的合理选择,缓蚀剂在提高水性涂料的防腐性能上具有极大的应用前景。     

国外涂料科技及相关领域研究进展

正防护涂料及其涂层性能研究美国伍斯特理工学院推出了一种螺纹钢用自修复涂料的制备(美国专利公开号:US 20170044379)。该专利涉及了一种适用于螺纹钢筋混凝土结构的自修复涂料,含有自修复微胶囊,该微胶囊分散于液体介质中形成乳液;将该乳液配制成自修复涂料并涂敷于基材表面,形     

多巴胺改性氧化石墨烯-TiO_2纳米复合材料在水性环树脂中物理性能和腐蚀动力学研究

利用多巴胺(DA)改性氧化石墨烯(GO),并将纳米TiO_2负载在氧化石墨烯GO表面,制备了纳米PDA@GO-TiO_2复合材料。通过FT-IR、XRD、Raman光谱、XPS和TEM等表征手段对纳米PDA@GO-TiO_2复合材料的结构、微观形貌等进行表征分析。采用超声分散与机械搅拌相结合的方法将改性纳米PDA@GO-TiO_2复合材料分散到水性环氧树脂中,制备了纳米PDA@GO-TiO_2复合水性环氧树脂涂层(PGT/WEP)。测试了PGT/WEP涂层的硬度、耐冲击性、附着力等物理性能,并对其电化学性能进行了评价。结果表明:在水性环氧树脂中添加纳米PDA@GO-TiO_2复合材料比在相同百分比下使用GO或纳米TiO_2的涂层具有更好的物理性能。涂层性能和腐蚀动力学分析表明,PDA改性GO-TiO_2作为水性环氧涂料的添加剂具有潜在的应用前景。     

水性丙烯酸微胶囊的制备及对音乐乐器涂料修复性的研究

针对传统木质乐器水性底漆涂料受环境影响易出现韧性不足的问题，提出用微胶囊自修复技术对木质乐器水性底漆涂料的韧性进行优化。通过单因素试验和正交试验对微胶囊制备工艺进行优化，探讨了微胶囊含量对木质乐器水性底漆涂料性能的影响。结果表明：微胶囊最佳制备工艺为水浴温度70℃，陈放时间120 h，芯壁比0.58∶1；微胶囊最佳含量为10%。以最佳条件制备的微胶囊水性底漆涂料各方面性能优良，可以用于音乐乐器涂料的修复。     

磷硅酸铝钙防锈颜料的制备及性能测定

用三乙醇胺处理磷酸铝钙表面,加入纳米Al_2(SiO_3)_3、纳米CaSiO_3包覆沉积,60℃下经过4 h的反应,制备了磷硅酸铝钙,并以其为防锈颜料,制备了水性醇酸树脂涂料并考察了其性能。实验结果表明,以磷硅酸铝钙为防锈颜料制备的水性醇酸树脂涂料,各项性能都符合水性醇酸树脂涂料行业标准HB/T 4847-2015。此外,磷硅酸铝钙的耐盐雾性能优于磷酸锌,和红丹接近,可作为红丹和铬酸盐等有毒防锈颜料的替代品。     

SiO_2/水性聚氨酯疏水涂层的制备及性能研究

以纳米二氧化硅(SiO_2)和水性聚氨酯(WPU)为原料,以水为分散剂,KH560和KH550为改性剂,采用喷涂工艺制备出SiO_2/WPU纳米复合涂层。研究了SiO_2粒度、SiO_2/WPU质量比、KH560改性SiO_2、及KH550改性WPU等因素对复合涂层疏水性能的影响。结果表明:采用粒度为30 nm的SiO_2、SiO_2/WPU质量比为1∶5、WPU与KH550质量比为10.6∶1时制备的SiO_2/WPU纳米复合涂层疏水效果最好,接触角达138°,从扫描电镜照片可以看出所制备的SiO_2/WPU涂层具有了与荷叶表面相似的微一纳米粗糙结构。     

水性纳米改性苯丙防锈底漆的研制

本试验选用无皂聚合工艺制备的水性苯丙防锈乳液为基料,氧化铁红与三聚磷酸铝组成防锈体系,添加纳米SiO_2浆料,制备的水性纳米改性苯丙防锈底漆性能达到溶剂型醇酸防锈涂料的水平,并分析了乳液、防锈颜料、纳米SiO_2对水性苯丙防锈底漆性能的影响。