水性聚氨酯/聚苯胺导电防腐蚀涂料的研制

为了解决传统水性聚氨酯涂料导电性不佳的问题,通过将具有导电功能的防腐蚀材料聚苯胺加入到聚氨酯成膜物中,制成了导电性好、防腐蚀性能优良的新型防腐蚀涂料,并考察了其综合性能。结果表明:聚氨酯与聚苯胺比例在14∶1左右时漆膜性能最好;温度对其干燥时间影响较小,漆膜在30℃及以上10 min内即可实干;漆膜的耐水性良好。漆膜性能测试结果完全符合国家标准,表明该涂料具有优良的防腐蚀性能。     

聚苯胺的腐蚀防护机理及其在金属防腐中的应用

聚苯胺作为一种新型的金属防腐蚀保护材料,成为当前的一个研究热点.综述了近年来聚苯胺在金属防腐蚀保护方面的研究应用,阐述了聚苯胺的防腐机理,包括金属钝化理论、屏蔽作用、电场作用、吸附膜理论以及去污作用,讨论了聚苯胺的防腐性能.通过深入研究聚苯胺的防腐机理,研究开发聚苯胺与常规涂料的共混体系且制备可在特殊条件下(如海洋、航空)使用的聚苯胺防腐涂料已经成为未来聚苯胺类防腐材料的研究发展方向.     

聚苯胺防腐蚀涂料的研制及其性能

聚苯胺涂料具有优异的防腐蚀性能,目前,对它的开发已成为高分子导电材料应用和研究的新热点.为此,制备了本征态聚苯胺质量分数为0,1.5%,3.0%,5.0%,7.0%,10.0%的聚苯胺/环氧防腐蚀涂层,通过Tafel极化曲线及盐雾试验对比了其防腐蚀性能,并运用环境扫描电镜(SEM)观察了涂层的表面微观形貌.结果表明:聚苯胺含量对涂层的防腐蚀性能有较大影响,当涂层中聚苯胺含量较低时,随着聚苯胺在涂层中质量分数的增加,涂层的防腐蚀性能相应提高;随涂层中聚苯胺质量分数的进一步增大,涂层的防腐蚀效果开始下降;涂层中聚苯胺含量为5.0%时具有最佳的防腐蚀性能.     

石墨在防腐蚀涂料中使用的研究

石墨在防腐蚀涂料中使用较多,但其吸油量大,不同粒径颗粒屏蔽性能不同,因此在涂料中如何添加,才能起到较好的防腐蚀作用,还没有较完整的实际应用研究.为此,从宏观的配方设计和性能测试上进行了配方的筛选研究,并从微观结构上研究了石墨在防腐蚀涂料中的分布形态与防腐蚀效果之间的关系,最后提供了石墨在防腐蚀涂料中应用的颗粒大小和用量,供涂料配方设计人员参考.     

一种盐酸掺杂聚苯胺聚酰胺树脂涂层的制备及其防腐蚀性能

聚酰胺树脂粘合剂具有漆膜对金属粘合力强、耐候性和施工性能好以及对人体毒性小等优点,目前未见将其作为环氧树脂粘合剂的报道。以过硫酸铵为氧化剂、苯胺单体为原料合成了本征态和盐酸掺杂聚苯胺,以其作填料,聚酰胺树脂650为粘合剂,采用共混法加入环氧树脂E-44和二乙烯三胺助剂制成防腐蚀涂料,并涂覆于钢和铝基片表面,制备了防腐蚀涂层。通过划格法测试涂层的附着力,通过Tafel曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验研究了涂层的防腐蚀性能。结果表明:聚苯胺聚酰胺树脂涂层对金属基片有一定的防腐蚀性能,其中盐酸掺杂聚苯胺对钢基片的防腐性能更好。     

聚硫橡胶增韧环氧树脂/聚苯胺涂料的力学、耐热及防腐蚀性能

为了增强环氧涂料的力学、耐热和防腐蚀性能,以环氧树脂为基料、聚硫橡胶为增韧剂、聚苯胺(PANI)为防腐蚀成分,制备了聚硫橡胶增韧的环氧涂料。采用漆膜柔韧性、附着力、耐冲击性、硬度测试和电化学方法,研究了聚硫橡胶和聚苯胺用量对涂膜力学性能和防腐蚀性能的影响,并用热失重法和扫描电镜分析了最优配方涂膜的热稳定性和断裂特性。结果表明:当添加10%~15%聚硫橡胶(占环氧树脂的质量分数,下同)和5%PANI时涂膜的力学性能和防腐蚀性能较好;聚硫橡胶增韧对环氧树脂的热稳定性影响不大;聚硫橡胶增韧环氧树脂/聚苯胺涂层呈韧性断裂,防腐蚀性能明显强于清漆。     

聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉协同型防腐蚀涂料的性能

传统的聚苯胺颗粒粗大,在涂料中分散性差,涂料制备成本高。以聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)与磷钛粉为防腐蚀填料,环氧树脂为成膜物质,制备了聚苯胺/凹凸棒石与磷钛粉(PAP-C)协同型防腐蚀涂料。通过电化学交流阻抗(EIS)和开路电位(OCP)对其涂层防腐蚀性能进行了表征,探讨了PANI/ATP用量、颜基比和分散剂用量对PAP-C涂层的力学性能和防腐蚀性能的影响。结果表明:PAP-C涂层较磷钛粉(P-C)涂层具有更好的防腐性能及更高的耐冲击强度;当PANI/ATP用量为4%,颜基比为1.00,分散剂用量为1.0%时,PAP-C涂层耐冲击强度50 cm,附着力1级,柔韧性2 mm,可耐中性盐水(3.5%Na Cl)腐蚀60 d。     

改性石墨烯/聚苯胺的制备及其环氧涂层的防腐蚀性能

为了改善环氧树脂防腐蚀涂料存在的孔洞缺陷,以改性石墨烯/聚苯胺复合材料作填料来提高环氧涂料的防腐蚀性能。首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再利用对苯二胺还原GO得到改性石墨烯(PGO),进一步制备出改性石墨烯/聚苯胺(PGO/PANI)复合材料。通过拉曼光谱仪、场发射扫描电镜等研究了PGO/PANI的结构和微观形貌,利用盐雾试验、Tafel曲线和电化学阻抗谱研究了 PGO/PANI的防腐蚀性能。结果表明:PGO/PANI涂层的腐蚀等级由空白环氧涂层的10级提高到5级;PGO与PANI有良好的协同作用,PGO与苯胺单体质量比为0.10时,所制备的PGO/PANI复合涂层的防腐蚀效果较好,腐蚀电压为-194.59mV (vs SCE)、腐蚀电流密度为2.12×10^-9A/cm^2.     

石墨烯防腐蚀涂料在海洋工程中的应用研究

石墨烯是由碳原子以sp~2杂化连接的蜂巢状的单原子层构成的二维材料,具有超强的导电性、超高的比表面积、优异的化学稳定性和热稳定性,尤其是片状石墨烯表面的超疏水性和抗渗透性,为石墨烯用于防腐蚀涂料提供了可能。简要介绍了石墨烯的结构与性质,综述了石墨烯防腐蚀涂层的性能,并分析了石墨烯在涂层中的物理阻隔效应、电化学防腐蚀等耐蚀机理,展望了石墨烯防腐蚀涂料在船舶、海上风电和海洋平台等海洋工程中的应用前景。     

改性水性聚氨酯防腐蚀涂料的研制

为进一步提高水性聚氨酯涂料的综合性能,以桐油酸酐酯多元醇改性的聚氨酯乳液为成膜物质,选用新型环保防锈颜料及相关助剂,制备了具有优异耐化学品性及防腐蚀性能的改性水性聚氨酯防腐蚀涂料.采用红外光谱分析乳液的结构;根据相关标准测试了改性涂料及涂膜的性能,优选了涂料配方中pH值调节剂、防锈颜料及增稠剂的种类,研究了颜料体积浓度对涂料性能的影响,并优选最佳值.结果表明:桐油酸酐酯多元醇能有效改善水性聚氨酯涂膜的内交联结构,使其耐水性和耐酸碱性增强;改性涂料涂膜的综合性能较好,满足铁路货运车辆防护的使用要求.     

水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比.结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能.     

水电站大坝金属结构物的防腐蚀措施及效果

水电站金属结构物受到大气、水、泥沙的腐蚀破坏,必须对其进行周期性检修和防腐蚀保护.以三峡 -葛洲坝水利枢纽实践为基础,介绍了水电站金属结构物防腐蚀保护方法以及金属层、有机涂料、无机涂料等防腐蚀材料的选用.在高速水流区金属结构物采用环氧金刚砂涂层、热喷碳化钨涂层及钛纳米聚合物涂层,水下金属结构物采用热喷锌层加有机涂料层封闭,大气环境下金属结构物采用环氧类涂料作底涂和丙烯酸聚氨酯涂料作面涂,都取得了比较好的防腐蚀效果.     

镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究

为了有效提高镁合金表面涂层的防护能力,研制了特定的配方体系对AZ31D镁合金基体进行磷化处理,并进行涂装和性能检测试验.结果表明,该配方体系能制备出表观均匀、细致的磷化膜,金相显示其晶粒均匀.该磷化膜与有机涂层的结合力牢固,用划格法测定膜与环氧涂层甚至与丙烯酸涂层的附着力均能达到1级,而没有磷化膜的金属基体与丙烯酸涂层的附着力仅能达到2级.通过48 h中性盐雾试验表明,有磷化膜的涂层比没有磷化膜的涂层的耐腐蚀性能有所提高.     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。     

聚邻氯苯胺-纳米SiC/环氧树脂复合材料的制备与防腐性能

导电聚合物在金属腐蚀领域存在着潜在的应用前景。为获得防腐性能良好的聚邻氯苯胺(POCl)-nano SiC/环氧树脂复合材料,利用原位聚合法制备了盐酸掺杂态POCl-nano SiC复合改性材料。通过FTIR、UV-vis、XRD、TGA、XPS和SEM等分析手段对其结构、组成和形貌进行了表征。以POCl-nano SiC复合改性材料为填料,环氧树脂为成膜物质,在碳钢表面制备了POCl-nano SiC含量为3wt%、5wt%和8wt%的POCl-nano SiC/环氧树脂复合涂层,并通过SEM对涂层的断面形貌进行了观察。利用Tafel极化曲线和电化学交流阻抗谱研究了涂层在3.5%NaCl溶液中的防腐性能。结果表明,POCl-nano SiC填充量为5wt%的POCl-nano SiC/环氧树脂复合涂层表现出较好的抗腐蚀性能,其腐蚀速率为2.78×10-3 mm/y,腐蚀保护效率高达90.45%。表明适量的POClnano SiC作为环氧树脂涂层的增强相,降低了涂层的孔隙缺陷,在腐蚀介质刺激下,能够在碳钢表面形成钝化保护层。Nano SiC粒子在涂层中充当着类似栅栏结构的屏障,从空间结构上阻止了气体分子和腐蚀溶液向金属基底的渗透。     

一种可剥性气相防锈涂料的研制

一般的可剥性涂料成膜后所形成的涂层较脆,不能够大面积剥离,在金属防锈方面比较差,更不具有对金属气相防锈的功能.研制了一种能在常温下快速成膜的可剥性气相防锈涂料,所形成的涂层具有优良的柔韧性和耐冲击强度,能够大面积地进行剥离.提出了涂料的最佳配方为:乙烯基高分子树脂100.0 g,复合型油溶性气相缓蚀剂13.3 g,环氧树脂6101 10.0 g,增韧剂(邻苯二甲酸二丁酯)25 mL,稳定剂(二月桂酸二丁基锡)0.5 g,抗氧剂B215 0.5 g,润滑油2 mL,混合溶剂700 mL.结果表明,这种涂料对金属具有一定的防锈性能和浸泡性能,喷涂于金属表面可有效地提高金属产品的防锈性能.     

原位聚合法制备PANI/EP导电防腐蚀涂层

传统方法制备的聚苯胺防腐蚀导电涂层,聚苯胺易下沉,使涂层电导率差.为此,借用原位聚合方法制备了聚苯胺/环氧树脂(PANI/EP)复合防腐蚀涂层.利用相应的性能测试方法检测和比较了不同反应条件下(如苯胺单体用量、引发剂的用量、酸量、聚合时间)合成的聚苯胺复合涂层的导电性能,并将其与传统方法制备的涂层进行了比较.结果表明:降低了氧化剂、酸的用量;因为降低了聚苯胺的粒径而减轻了聚苯胺粒子在涂层中的下沉,从而提高了涂层的导电性能,电导率达到1.6×10-2S/m.     

氧化石墨烯负载铁酞菁涂层的制备及其防腐蚀性能

目前,鲜见将石墨烯用于防腐蚀涂料的研究报道。以氧化石墨烯负载铁酞菁复合材料(GO-Fe Pc)为填料、环氧树脂E-44和107胶为成膜剂、T-31为固化剂,采用共混法制备了双组分涂料,并涂覆于Q235钢基片制备防腐蚀涂层,通过中性盐雾试验、抗老化和电化学等手段研究并评价了填料含量对涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:添加GO-Fe Pc填料的涂层具有较好的防腐蚀性能,且E-44与GO-Fe Pc的质量比为100∶1时效果最佳,涂层附着力为0级,氙灯老化30 d和中性盐雾试验15 d后,涂层无腐蚀现象,3.5%Na Cl浸泡15 d后的电极腐蚀电位最高,为-0.258 V,防腐蚀性能最佳。     

舰船高性能防腐蚀防污涂料研究进展

简要论述了海洋防腐蚀防污涂料的发展历史和研究现状,重点论述了舰船高性能防腐蚀防污涂料的最新研究进展。有机锡自抛光防污涂料被禁止使用之后,基于丙烯酸锌、丙烯酸铜和丙烯酸硅烷酯的自抛光防污涂料得到了广泛应用。基于含防污功能基团树脂的防污涂料、基于降解树脂的防污涂料以及基于表面结构特性的防污涂料技术成为当前防污涂料研究的热点。文中详细报道了降解树脂的结构对降解性能及力学性能影响规律,以及表面结构特性对污损释放型防污涂料防污性能的影响规律。随着环境保护法规的日趋严格,防腐蚀涂料向无溶剂(或高固体)、长效方向发展。报道了提高涂层的湿态附着力和致密性的方法,采用该方法可以大幅提高涂层的力学性能和耐蚀性能,满足了远洋和深海装备发展需求。     

水分散型水性环氧涂料的制备

目前水性环氧涂料以亲水性的固化剂为主,它们与树脂之间的相溶性不好,直接影响了涂料的固化成膜和涂层性能.为此,制备了固化剂为水分散型的水性环氧涂料,研究了其固化机理,重点讨论了不同用量的水和成膜助剂对涂料性能的影响.结果表明:环氧-水分散型固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响不大,而环氧-亲水性固化剂涂料中的加水量对体系的黏度影响较大;成膜助剂2,2,4-三甲基戊二醇-1,3单异丁酸酯(TEXANOL)的加入可以显著降低乳液的最低成膜温度,并可取得较好的成膜效果.研制的水性环氧涂料具有较好的综合性能.