石墨烯与氧化石墨烯增强富锌环氧涂层防腐性能的研究

研究了三种不同锌粉含量的富锌环氧底漆的腐性能,包括厚度、硬度、附着力等物理测试,比较了这三种不同锌粉含量的耐盐雾性能的差异。从而在这三种不同锌粉含量的环氧漆中选择出一种,用以进行后续的实验研究。其次,我们研究了氧化石墨烯(GO)增强富锌环氧涂层的防腐性能,包括物理性能的测试、电化学性能的测试和耐中性盐雾测试。最后,我们研究了石墨烯(G)增强富锌环氧涂层的防腐性能,同样对添加石墨烯的复合涂层进行了物理测试、电化学测试和耐中性盐雾测试。并对氧化石墨烯/富锌环氧复合涂层(GO/Zn)和石墨烯/富锌环氧复合涂层(G/Zn)的防腐性能进行了对比。发现,添加石墨烯的复合涂层(G/Zn)性能比添加氧化石墨烯的复合涂层(GO/Zn)好,且在石墨烯含量为1%时防腐性能最好。     

石墨烯在环氧锌粉涂料中的应用研究

从石墨烯的防腐机理分析着手展开研究,利用具有良好导电性的优质物理法石墨烯替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉颜料,研制了一种质轻、防腐效果优异的石墨烯改性环氧锌粉涂料,通过对涂层耐盐雾性试验的考察,证明该石墨烯改性环氧锌粉涂料防腐性能远远优于高锌含量的富锌底漆,耐盐雾性可达2 500 h。     

石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究

针对传统环氧富锌涂料环保性差、质量大、成本高等问题,利用石墨烯优异的导电性与独特的二维片层结构可增强涂层防腐性能的特性,取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,以期制备低锌含量的石墨烯环氧锌基涂料。首先将石墨烯材料与环氧树脂预混合,掺杂天然高分子表面活性剂,制备一种高分散性石墨烯 /环氧树脂浆料;然后将其与计量的环氧树脂、锌粉、其他功能颜填料复配,通过高速分散与砂磨的制备方式相结合,得到石墨烯改性环氧锌基防腐涂料;最后通过力学性能、连接强度、交流阻抗、耐中性盐雾等方法探索涂层关键性能。研究结果表明：该石墨烯涂层防腐性能优异, 2 000 h盐雾划痕腐蚀扩展 0.9 mm,且力学性能与施工性能好,可广泛应用于船舶、海工设备、桥梁等大型钢结构装备领域。     

石墨烯改性环氧富锌底漆的制备及耐盐雾性能研究

介绍了石墨烯改性环氧富锌底漆的防腐机理,分析了石墨烯选型、片径、添加量和配方颜基比对涂层耐盐雾性能的影响,通过对比实验测试,制备了一种具有良好耐盐雾性能的石墨烯改性环氧富锌防腐涂料,该涂料相对传统环氧富锌涂料,锌粉用量少,成本低,性能好,具有较好的实用价值。     

石墨烯改性船舶重防腐涂料的研制

从石墨烯的防腐机理推测分析入手,采用合适的物理法石墨烯替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,研制的石墨烯改性船舶重防腐涂料具有密度小、封闭性好、树脂含量高、附着性好、防腐效果优异的特点,通过对涂层耐盐雾性试验以及涂层施工配套工艺的考察,证明该环氧锌粉涂料不仅防腐性能远远优于高锌含量的富锌底漆,耐盐雾性可达1 800 h,而且还可直接涂装配套面漆,无需增涂过渡中间层,漆膜封闭性优异。     

石墨烯水性环氧低锌防腐涂料的制备及电化学研究

选取溶液剥离法制备的石墨烯（ PG）对水性环氧富锌涂料进行改性,取代富锌涂料中的部分锌粉,制备低锌含量的石墨烯水性环氧含锌涂料。研究了石墨烯掺量对涂层附着力、柔韧性、耐冲击性、耐中性盐雾、耐连续冷凝等性能的影响,及其电化学行为。结果表明：石墨烯可以明显改善涂层的力学性能及防腐性能,掺量 0. 3%时涂层综合性能最佳,柔韧性为 1 mm,耐冲击性为 50 cm,划圈附着力为 1级,耐中性盐雾、耐连续冷凝经 1 500 h未出现明显的扩蚀、起泡、脱落及开裂等现象,与中间漆、面漆具有优异的匹配性。     

湛江地区石油储罐防腐配套漆的研究

对冷涂锌底漆、无机富锌底漆、环氧富锌底漆进行2 000 h的耐中性盐雾试验,结果表明:冷涂锌底漆和无机富锌底漆耐盐雾效果最佳,环氧富锌底漆次之;对脂肪族聚氨酯面漆、氟碳面漆、聚硅氧烷面漆进行耐人工气候老化试验,结果表明:氟碳面漆耐人工气候老化效果最好,脂肪族聚氨酯面漆次之,聚硅氧烷面漆较差。从经济性方面考虑,建议配套体系为"无机富锌+环氧封闭漆+环氧云铁漆+脂肪族聚氨酯面漆+氟碳面漆",这种配套体系相对以前的配套体系,成本增加约7元/m~2,但是防腐寿命至少增加5 a以上。     

氧化石墨烯/环氧富锌底漆的制备及性能研究

采用分散性能优异的氧化石墨烯(GO)代替环氧富锌底漆中的部分锌粉,制备了一种氧化石墨烯/环氧富锌底漆。采用X射线衍射分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、盐雾试验仪、耐冲击测试仪、附着力测试仪等对氧化石墨烯/环氧富锌底漆中氧化石墨烯分散效果以及氧化石墨烯/环氧富锌底漆涂层的性能进行了方法分析。结果表明,氧化石墨烯添加量为0.5%时,氧化石墨烯/环氧富锌底漆中氧化石墨烯的分散效果最好,且氧化石墨烯/环氧富锌底漆涂层具有最佳的防腐性能。     

三种锌防腐层耐蚀性的电化学表征与分析

对热浸锌、冷喷涂锌和环氧富锌底漆3种锌防腐层进行了盐雾加速腐蚀试验,通过Tafel极化曲线和电化学交流阻抗谱评价其耐蚀性能,通过分析图谱探讨了不同种类的锌防腐层在盐雾加速腐蚀试验中的电化学行为,解释了3种锌防腐层图谱间的差别。通过电化学表征初步发现盐雾加速腐蚀试验初期富锌底漆耐蚀性较好,而随着时间的增长,热浸锌和冷喷涂镀锌锌层形成稳定的氧化膜,进入特定的腐蚀深度后,耐蚀性能显著提高,可以很好地保护金属基体;富锌底漆在有机涂层穿孔前仍保持较好的耐蚀性能。     

石墨烯在环氧富锌底漆中的应用

用石墨烯替代环氧富锌底漆中的部分锌粉,制备了一种锌烯复合涂料。采用盐雾、耐冲击、附着力以及电化学等测试方法对不同石墨烯含量的锌烯复合涂料和环氧富锌底漆的性能进行了评价,并对锌烯复合涂料的防腐机理进行了分析。结果表明:石墨烯添加量为1%时,锌烯复合涂层具有最佳的防腐性能。     

高耐性水性环氧富锌底漆的制备与研究

为了制备高耐性的水性环氧富锌底漆,本文研究了环氧乳液粒径及其分布,活泼氢和环氧基的物质的量比对水性环氧富锌底漆的耐性尤其是耐盐雾、初期耐水性和耐闪锈性能的影响。实验结果表明,当环氧乳液粒径 ≤500 nm,且粒径分布均一,同时活泼氢和环氧基的物质的量比在 0. 8左右时,所得水性环氧富锌底漆的耐盐雾、初期耐水和耐闪锈性能达到最佳,其中耐中性盐雾可达 3 000 h,初期耐水性大于 480 h。此外,本文还研究了分散体系和防闪锈剂对耐盐雾、耐水和耐闪锈性能的影响,结果表明,选择高分子分散剂和与体系相容性好的防闪锈剂时,上述性能达到最佳。     

石墨烯对海上风电叶片底漆的性能影响研究

通过在涂层体系中添加石墨烯或用石墨烯代替防锈颜料的方法,确定石墨烯在风电叶片底漆中的作用,并明确最佳用量。选用环氧改性聚氨酯体系的海上风电叶片底漆,分别添加不同比例的石墨烯或使用石墨烯部分代替体系中的防锈颜料,研究2种情况下底漆的各项性能。结果表明:石墨烯对底漆耐酸性、耐盐雾性有显著的影响。将石墨烯添加至现有的涂层体系中时,底漆的耐酸性和耐盐雾性随着石墨烯用量的增加呈现先提高后降低的趋势;当使用石墨烯部分替代防锈颜料时,漆膜的耐盐雾、耐酸性明显下降。石墨烯在防腐底漆的使用中,与现有的涂层体系相匹配效果更好,适量添加石墨烯可改善底漆的防腐性能。相反,石墨烯部分替代防锈颜料会降低涂层的性能。     

改性环氧富锌底粉在高耐盐雾锈蚀方面的研究

防腐型熔结环氧粉末涂料与富锌环氧粉末涂料应用多年,但在很多高耐盐雾锈蚀环境仍无法完全替代溶剂型涂层。为提升粉末涂料耐盐雾性能,本研究通过对环氧富锌粉末涂料进行改性,在降低涂层体积电阻率的基础上提升牺牲阳极效率,使涂层达到液体涂料耐盐雾等级性能。结果表明：添加 0. 2%导电材料单壁碳纳米管与 30%片状锌粉以及其他功能助剂,最终制备涂层的 1 500 h中性盐雾单边锈蚀可控制在 1 mm以内,涂层综合性能也可达到液体富锌涂层指标,在一些环境可替换液体富锌涂层。     

水性环氧富锌底漆的研究与制备

以3组水性环氧乳液和固化剂为成膜物质制备了水性环氧富锌底漆,对比了其耐盐雾性能、机械性能、施工性的差异,探讨了锌粉含量、施工温度、涂层厚度对防腐性能的影响。     

石墨烯——锌粉长效防腐涂料的研制

在环氧富锌底漆中引入石墨烯以取代部分锌粉,制备了低锌含量(48.0%)的石墨烯-锌粉长效防腐涂料。考察了石墨烯在不同溶剂体系中的分散性,发现当混合溶剂的比例为m(N-甲基吡咯烷酮)∶m(环己酮)∶m(二甲苯)∶m(正丁醇)=50∶16∶16∶8时,石墨烯的分散较好。依据漆膜的耐中性盐雾时间和表面电阻确定了石墨烯的最佳用量为0.5%。通过与国外某品牌环氧富锌底漆进行对比,证明该涂料性能更优:不仅耐盐雾时间可达2 500 h,远长于高锌含量(80.0%)的富锌底漆的600 h,而且可直接涂装面漆,无需过渡中间层,漆膜封闭性优异,更经济环保。讨论了石墨烯在漆膜中的作用机理。     

镁合金防护底漆的研制

镁合金作为新型材料,具有其他金属材料无法比拟的优点。镁合金主要由镁元素构成,由于镁元素相对比较活泼和镁合金表面有大量缝隙导致其易被环境腐蚀,因此在化学氧化成膜的基础上研制了一套封闭清漆、防护底漆。其中封闭清漆和防护底漆树脂都选用了改性环氧树脂和复合聚酰胺固化剂,防护底漆颜填料选用了钝化颜料锌铬黄和屏蔽填料云母粉、石墨烯等,使得镁合金基材喷涂涂层之后的耐中性盐雾和耐湿热性达到了1 500 h,完全能够满足我们使用镁合金基材所需的防腐要求。     

石墨烯浆料在环氧锌粉复合防腐涂料中的应用

通过预分散工艺将石墨烯制备成在涂料中易分散的石墨烯浆料,利用扫描电镜分析了石墨烯的分散性。采用预分散的石墨烯浆料取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,研制了一种石墨烯-环氧锌粉复合防腐涂料。利用盐雾试验考察涂料的防腐性能,结果表明:预分散工艺改善了石墨烯的分散性,0.8%石墨烯掺量下的石墨烯-环氧锌粉复合防腐涂料具有最佳的腐蚀防护性能,耐盐雾时间达到2 000 h,同时由于石墨烯的加入,涂层耐冲击性和附着力都得到增强。     

高性能环氧石墨烯低锌涂料的研制及性能研究

为解决传统环氧富锌涂料锌粉含量过高导致的涂层起泡、缩孔、机械性能差等问题，对涂料配方进行优化筛选，并添加超高导电性的石墨烯粉体，制备了一种高性能低锌粉含量环氧防腐涂料。并对涂层的附着力、耐冲击性、耐水性、耐中性盐雾性及耐湿热性等性能进行测试。结果表明：用19.35%环氧树脂E-20、2.15%聚酰胺加成物固化剂、45%锌粉、10%滑石粉、2%触变剂881B、1%流平剂AFCONA-3777、0.5%石墨烯、20%稀释剂2033，制备的环氧石墨烯低锌防腐涂料，涂层具有较高的耐冲击性（50 cm）、附着力（16 MPa）和优异的耐盐雾性（2 000 h）、耐水性（2 000 h）和耐湿热性（2 000 h），可应用于苛刻腐蚀环境。     

碳纳米管对水性环氧富锌防腐涂料防腐性能的影响

将碳纳米管（ CNTs）以水性浆料的形式添加在环氧乳液中,制备 CNTs改性水性环氧富锌防腐涂料以解决传统富锌涂料高锌含量的问题。通过 SEM来观察涂层的形貌,附着力、耐冲击测试表征涂层的机械性能,开路电压、极化曲线和耐盐雾等方法探讨碳纳米管含量对环氧富锌防腐涂层防腐性能的影响。结果表明：涂层中添加 CNTs可以增强涂层的耐冲击性,且 CNTs对涂层附着力的影响不显著;涂层防腐性能随 CNTs含量的增加呈现先增强后减弱的趋势;在 60.0%锌含量体系中,添加 0.2%含量的 CNTs,与 60.0%锌含量空白组比较,涂层腐蚀电流密度降低 66.7%,与 70.0%锌含量空白组比较,其腐蚀电流密度也可降低 53.8%,且耐盐雾实验 2 000 h后,涂层仍未出现明显腐蚀现象,即在60.0%锌含量体系中添加 0.2%含量的 CNTs,不仅可以降低涂层 10.0%的锌含量,还可以增强涂层的防腐性能。     

新型风电塔筒涂膜镀锌的制备及性能研究

通过对涂膜镀锌溶剂体系的筛选和锌粉含量的调整,并采用耐盐水性测定、中性盐雾试验和导电性测试等方法对自制的涂膜镀锌进行了耐腐蚀性研究。结果表明:当溶剂体系中醋酸丁酯与重芳烃质量比为3∶1时,涂料具有良好的机械性能、表面状态和干燥时间;当干膜中锌粉含量为96%时,涂层防腐性能最佳,且性价比高,适用于重防腐领域;导电性测试表明:涂膜镀锌与普通富锌涂料相比,具有更为优异的电化学性能,能够起到良好的阴极保护作用。