光敏磷酸酯掺杂聚苯胺光固化涂层的制备及其耐腐蚀性探究

为研制一种高性能绿色环保光固化防腐涂料，选用质子酸（特戊酸、乳酸和2,2-二羟甲基丙酸）与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）先发生开环反应引入光敏基团，再与焦磷酸磷酸化改性制备了一系列不同磷酸根含量的光敏磷酸酯，将其用于掺杂聚苯胺（PANI），并将掺杂聚苯胺作为防腐填料制备UV固化防腐涂料。通过核磁共振氢谱和FT-IR证实光敏磷酸酯的成功制备。探究了光敏磷酸酯的掺杂对聚苯胺分散性的影响，以及光敏磷酸酯掺杂聚苯胺的加入对涂层光固化行为、附着力和防腐性能的影响。结果表明：随光敏磷酸酯中磷酸根含量的增加，掺杂聚苯胺在光固化涂层中的分散变佳。光敏磷酸酯掺杂PANI（≤2.0%，质量分数）的添加对涂层的光固化程度影响较小。掺杂聚苯胺的添加可以提高光固化涂层的附着力，且随着磷酸酯中磷酸根含量的增加，附着力从2.49 MPa上升至3.52 MPa。当掺杂剂中磷酸根含量最高时，所构筑的聚苯胺光固化涂层表现出最佳的耐腐蚀性，3.5%NaCl溶液中浸泡30 d后|Z|0.1 Hz高于109Ω·cm2，划痕盐雾400 h后涂层仅划痕处出现腐蚀迹象。     

云母填料对UV固化涂层防腐性能的影响

为研制高性能绿色环保光固化防腐涂料,以云母作为防腐填料,制备了一种光固化云母防腐涂层。通过凝胶含量测试、双键转化率测试、电化学阻抗谱（ EIS）、中性盐雾试验等方法分析云母填料的加入对光固化涂层的固化程度、固化速率以及防腐性能的影响,并探究了润湿分散剂种类对云母分散性的影响。结果表明：云母填料的加入对光固化过程影响很小,但未改性的云母易产生团聚,反而加快腐蚀的发生;润湿分散剂可以有效改善云母在涂层中的分散性,经改性后的云母能显著提高涂层的耐腐蚀性,添加 30%改性云母的光固化涂层具有优异的耐腐蚀性,浸泡在 3. 5% NaCl溶液中 30 d电化学阻抗值保持稳定,耐盐雾超过 1 000 h。     

聚苯胺/凹凸棒土环氧复合防腐涂料的制备及性能研究

以聚苯胺/凹凸棒土纳米复合材料(PANI/ATP)作为填料,以环氧树脂为成膜物质,制备了PANI/ATP环氧复合防腐涂料.研究了PANI/ATP的状态、PANI/ATP的添加量、固化比等对涂层的防腐性能的影响.采用傅里叶红外光谱(Fr-IR)、开路电位(OCP)及极化曲线(Tafel)等测试手段对复合涂层进行了结构表征和防腐性能研究.Tafel极化曲线和开路电位显示,在填料量为5%的情况下,复合涂层的防腐性能较佳,腐蚀电位为-1.098 V,较纯环氧涂层高327 mY;添加了PANI/ATP的涂层较纯环氧涂层的力学性能有很大的提高.     

植酸掺杂聚苯胺/环氧防腐涂层的研究

目前,聚苯胺防腐涂料已成为导电高分子材料的应用和涂料研究开发领域的一个新的热点。为了研究聚苯胺对涂层防腐性能的影响,制备了聚苯胺质量分数分别为0%,1%,3%,5%及10%的植酸掺杂聚苯胺/环氧防腐涂层,应用电化学阻抗谱和Tafel极化曲线等方法对比了其在3.5%Na C1溶液中的防腐性能。研究表明,聚苯胺在涂层中的含量对涂层的防腐性能有较大影响,聚苯胺质量分数为3%时,涂层具有最佳的防腐性能。     

聚苯胺/SiO_2复合粒子的制备及其防腐性能

以二氧化锰代替常规的过硫酸铵氧化体系,并在化学氧化聚合反应体系中添加适当比例的二氧化硅粒子,制备出盐酸掺杂的聚苯胺包覆二氧化硅复合粒子。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,二氧化硅表面及其粒子之间明显包覆一层聚苯胺(PANI);傅立叶变换红外光谱(FTIR)证明了其掺杂的有效性。将复合粒子作为防腐填料,加入环氧树脂做成膜物,制备出的聚苯胺/环氧树脂复合涂料在碳钢基体上进行涂层,采用加速浸泡实验、开路电位法、Tafel极化曲线考察了其防腐性能。结果表明,盐酸掺杂的聚苯胺复合涂层具有优良的防腐性能,该复合涂层的腐蚀电位较环氧树脂涂层提高400mV,腐蚀电流下降4～5个数量级,有望成为一种低成本、高性能防腐涂料。     

二氧化锰氧化法合成聚苯胺/二氧化硅复合粒子用于防腐涂料的研究

以二氧化锰代替过硫酸铵氧化苯胺单体,并在聚合反应体系中添加适当比例的二氧化硅粒子,制备出不同酸掺杂的聚苯胺包覆二氧化硅复合粒子.扫描电子显微镜(SEM)观察表明,二氧化硅表面及其粒子之间明显包覆一层聚苯胺(PANI);并比较不同酸掺杂的聚苯胺复合粒子的傅里叶变换红外光谱(FT-IR),证明了掺杂的有效性.将合成的聚苯胺复合粒子作为防腐填料,加入环氧树脂作为成膜物,制备出的聚苯胺/环氧树脂复合涂料涂覆在碳钢基体上,采用加速浸泡实验、开路电位法、Tafel极化曲线研究其防腐性能.实验结果表明:H2SO4掺杂的聚苯胺复合涂层具有优良的防腐性能,该复合涂层的腐蚀电位较环氧树脂涂层提高400 mV,腐蚀电流下降4～5个数鼍级,是一种低成本、高性能防腐涂料.     

聚苯胺颗粒对水性环氧树脂涂层防腐性能的影响

以盐酸为掺杂剂、过硫酸铵为氧化剂、咪唑类离子液体为稳定剂,采用化学氧化聚合法合成了导电聚苯胺(PANI)颗粒,将其分散到水性环氧树脂(ER)中制成聚苯胺水性环氧防腐涂层,研究了聚苯胺颗粒对涂层防腐性能和机械性能的影响。结果表明,添加聚苯胺显著提高了水性环氧涂层的阻隔性能,信号频率f=0.01 Hz时,PANI/ER涂层的阻抗(|Z|f=0.01Hz)均高于纯ER涂层。添加5.0wt% PANI时ER涂层阻隔性能最好,浸泡0~168 h时|Z|f=0.01Hz稳定在约8.0×108 Ω?cm2,浸泡168 h后|Z|f=0.01Hz=7.5×108 Ω?cm2,远高于ER和其它PANI/ER体系。中性盐雾实验结果表明,聚苯胺赋予了涂层钝化腐蚀的能力,显著提高了涂层的防腐性能,且其添加量越高,防腐性能越好。弯曲和冲击实验结果表明,涂层的机械性能随聚苯胺含量增加先上升后降低,当聚苯胺添加量不超过5.0wt%时,涂层的机械性能优异,附着力和韧性均较好;PANI添加量增至7.0wt%时,ER涂层的脆性明显变大,机械性能下降。聚苯胺在水性环氧体系中的最宜添加量为5.0wt%,此时涂层的机械性能良好,综合防腐性能最优。     

聚苯胺/环氧防腐涂料的制备与性能

将聚苯胺球磨分散于聚酰胺-651中并通过离心过程除去混合物中的大颗粒聚苯胺。分别以离心前后的混合物为固化剂,与环氧树脂E-51混合,制备出PANI和C-PANI防腐涂层。将涂层浸泡于95℃,12%的NaCl （质量分数,下同）溶液中并对比涂层的韧性、防腐性能以及附着性能。实验结果表明：聚苯胺可以有效改善涂层的韧性和防腐性能。其中离心处理后获得的C-2.0% PANI涂层综合性能最佳,在高温盐溶液中浸泡70 d后开裂,开裂后的金属表面基本无腐蚀反应。     

聚苯胺/石墨/环氧导电防腐涂层的制备与性能

在环氧涂料中加入石墨和导电聚苯胺(PANI),制备了PANI/石墨/环氧导电涂料。研究了稀释剂的种类和用量对涂料的流平和涂层外观的影响,以及石墨和聚苯胺的添加量对涂层的电导率、硬度、附着力、耐蚀性等性能的影响。结果表明,活性稀释剂不适合制作聚苯胺导电涂料。以m(二甲苯)∶m(正丁醇)=4∶1为混合稀释剂,石墨含量为30%,聚苯胺添加量为环氧树脂的10%,环氧树脂与稀释剂的质量比为1∶1.5时,所得涂层具有良好的导电性和防腐能力,其电导率为1.01×10-4 S/cm,铅笔硬度3H,附着力0级,划痕试样在5%NaCl溶液中浸泡7 d不腐蚀。     

聚苯胺改性涂料的防腐性能研究

将聚苯胺与聚酯树脂、环氧树脂溶液共混制备防腐蚀涂料.用腐蚀电位时效法考察了饱和聚酯、环氧-低相对分子质量聚酰胺固化体系和环氧-二乙烯三胺固化体系中聚苯胺的加入量对防腐性能的影响.结果表明:对聚苯胺进行适当的还原处理,有利于改善其溶解性和在涂料中的分散性,提高涂层的防腐性能.涂料的最佳配方为:聚苯胺溶液中苯肼用量为1%,环氧树脂、聚酰胺固化剂和聚苯胺的质量比为1:1:0.06.涂覆该涂料的电极腐蚀电位可达-305 mV.     

聚苯胺微乳液的制备及其在水性醇酸涂料中的应用

采用微乳液聚合法制备了十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂聚苯胺(PANI)微乳液(PANI-DBSA),制备了水性醇酸树脂与不同含量PANI-DBSA的共混防腐涂料。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对PANI-DBSA的性能进行了表征,用耐水性、耐盐水性、耐盐雾性和动电位极化曲线表征涂层防腐性能。结果表明:不同含量的PANI-DBSA没有明显改变涂层的附着力和硬度,但严重影响涂层的防腐性能。当水性醇酸涂料中含有固含量为0.4%的PANI-DBSA时,涂层耐腐蚀性最佳。     

新型聚苯胺防腐涂料的研究进展

综述了近年来聚苯胺(PANI)防腐涂料的研究进展,包括单一PANI防腐涂料、PANI叠层防腐涂层和PANI与树脂共混防腐涂料。介绍了无机纳米粒子、有机酸等对PANI的改性,分析讨论了PANI涂料的防腐机理,展望了PANI防腐涂料的发展方向。     

不同酸掺杂聚苯胺/环氧涂层的防腐蚀性能研究

制备了分别由盐酸、硫酸、磷酸、植酸、甲基磺酸和十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(依次记为HCl-PANI、H2SO4-PANI、H3PO4-PANI、PA-PANI、MSA-PANI和DBSA-PANI)与本征态聚苯胺(EB-PANI),通过傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光度计、X射线衍射仪、拉曼光谱仪及扫描电镜对它们的结构与形貌进行了表征。将不同的聚苯胺材料分别添加到环氧树脂中并涂覆在Q235碳钢表面,得到不同的聚苯胺/环氧(PANI/EP)涂层,对其铅笔硬度、附着力及湿润性进行测试,并通过电化学阻抗谱考察了它们在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性,讨论了不同添加量、不同掺杂酸对聚苯胺/环氧涂层耐蚀性的影响。结果表明上述7种聚苯胺均呈珊瑚状结构。添加了聚苯胺的环氧涂层的防腐性能得到了不同程度的提高,其中聚苯胺的最佳添加量为0.6%,HCl-PANI与PA-PANI的效果最好。     

石墨烯光固化涂料的制备及防腐性能研究

为了提高光固化涂料的耐腐蚀性,将不同质量分数的石墨烯添加到光固化涂料中,制备了石墨烯复合光固化防腐涂层。对不同含量石墨烯复合光固化防腐涂层的硬度、耐冲击性、附着力等物理性能进行测试,并通过极化曲线、电化学阻抗谱等对其电化学性能进行了研究。最后,采用盐雾试验对不同石墨烯添加量的光固化涂层的防腐性能进行了评价。结果表明：当石墨烯的添加量为 0.1%时,涂层的硬度、耐冲击性以及附着力等物理性能得到显著增强,此时涂层的腐蚀电位最高,腐蚀电流密度最低,具有优异的耐腐蚀性能。     

不锈钢表面PANI/Nd2O3/EP复合涂层的制备与性能

为提高环氧复合涂层在304不锈钢表面的防腐性能,采用原位聚合法将聚苯胺(PANI)和氧化钕(Nd₂O₃)制成PANI/Nd₂O₃复合材料,再将其作为增料剂添加到环氧树脂(EP)中,制得PANI/Nd₂O₃/EP复合涂层。通过改变PANI/Nd₂O₃在环氧树脂中的含量,探究了PANI/Nd₂O₃复合材料对复合涂层的附着力、防腐性能和疏水性能的影响。结果表明：添加适量的PANI/Nd₂O₃复合材料可以提高涂层的附着力,增强其防腐性能及疏水性能。当PANI/Nd₂O₃复合材料的质量分数为4%时,复合涂层的附着力、防腐性能和疏水性能均达到最佳。     

辐射固化丙烯酸酯防腐涂料的制备及性能研究

为将绿色环保的辐射固化技术用于制备金属防腐涂料,分别选用了聚氨酯丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯以及改性双酚A型环氧丙烯酸酯作为涂料的主要成膜物质,选用紫外光（UV）、电子束（EB）2种固化方式以及5种辐照剂量（80 kGy、160 kGy、240 kGy、320 kGy、400 kGy）制备了一系列辐射固化防腐涂层。通过凝胶含量、双键转化率、基础性能、吸水率、电化学阻抗谱测试和盐雾试验探究了不同辐射固化方式和辐照剂量对涂层固化程度以及性能的影响。结果表明：多数情况下EB固化涂层的双键转化率和凝胶含量大于UV固化涂层;辐照剂量越大,涂层的双键转化率和凝胶含量越高;对于分子链刚性较大的树脂体系,辐照剂量过大时会严重影响涂层的附着力,致使涂层耐腐蚀性下降;对于分子链柔性较好的树脂体系,EB固化涂层由于固化程度较高,其耐腐蚀性优于UV固化涂层,且随着辐照剂量增加,涂层硬度、附着力和耐腐蚀性都有所提高;对于分子链柔性适中的树脂体系,EB固化涂层和UV固化涂层都具有较高的固化程度及较强的附着力,两者的耐腐蚀性并没有明显差异。     

纤维素纳米晶改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其性能研究

以纤维素纳米晶（ CNC）作为添加物,对紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯（ UV-WPUA）进行共混改性。通过实时红外、转矩流变仪、紫外 -可见光分光光度计、扫描电子显微镜（ SEM）、电子万能试验机等表征手段探究了 CNC的添加量对复合树脂及其光固化涂层的性能影响。结果表明：当 CNC的添加量为 2%时, CNC颗粒在复合树脂中分散性良好,复合涂层的可见光透过率大于 85%,铅笔硬度 3H,附着力 0级,拉伸强度 9. 8 MPa,复合涂层的综合性能最好。     

聚苯胺水分散体在水性防腐涂料中的应用研究

通过丙烯酸掺杂、选择适当的分散剂得到稳定的可简便应用于水性防腐涂料的聚苯胺水分散体。试验表明,经丙烯酸掺杂和分散剂处理的聚苯胺制备的聚苯胺水分散体保持了聚苯胺原有的电活性;在水性丙烯酸防锈涂料中加入一定量的聚苯胺水分散体能够显著提高水性丙烯酸防腐涂层的耐盐雾性能。     

基于改性氧化石墨烯/聚苯胺增强水性聚氨酯防腐涂层的制备及性能研究

为提高填料与水性聚氨酯（WPU）之间的相容性和增加防腐性能,利用聚多巴胺（PDA）修饰氧化石墨烯/聚苯胺（FGO/PANI）纳米填料,用于制备水性聚氨酯涂层。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征纳米填料结构,并分析了涂层的力学性能和防腐性能。结果表明：填料PDA/FGO/PANI成功合成且PDA被成功包裹在FGO/PANI的表面,PDA的加入可以有效改善纳米填料与水性聚氨酯之间的相容性,从而增强其力学性能和防腐性能,并且PDA的加入不会破坏PANI的防腐机理。     

SiO2纳米粒子对 UV固化涂层硬度及耐磨性的影响

为了探究 SiO₂纳米粒子对 UV固化涂层硬度及耐磨性的影响，通过 St.ber法制备了粒径为 40 nm的 SiO₂纳米粒子，并使用硅烷偶联剂 KH570对其表面进行改性，以提高其在 UV固化树脂中的分散性。系统研究了 SiO₂纳米粒子的添加状态及硅烷偶联剂添加量对其在 UV固化涂层中分散性的影响。结果表明：使用 SiO₂纳米粒子与 UV固化活性稀释剂组成的分散液能够在 UV固化树脂中得到良好的分散，并且随着硅烷偶联剂添加量的增加，其在 UV固化树脂中的分散性逐渐提高。此外添加 SiO₂纳米粒子后涂层的双键转化率仍然维持在 70%，光固化速率基本没有变化。随着 SiO₂纳米粒子的添加量达到 10%，不同配方的光固化涂层的铅笔硬度都有 1~2个等级的提升，且耐磨性有所提高。