纳米填料对环氧涂料防腐耐磨性能影响的研究

环氧树脂由于其本身的附着力强,耐化学药品性和耐磨性也很好,所以被广泛应用于防腐涂料上.但是由于其自身脆性等缺点,在使用中通常需要时其进行改性处理.其中,各种纳米粉体对环氧树脂的改性得到了广泛的关注,对于提高环氧涂料的耐腐蚀性和耐磨性等性能发挥了重要作用.主要综述了纳米粉体在提高环氧树脂涂料的防腐性和耐磨性等方面的研究进展,介绍了纳米粉体分散改性的先进方法和表征手段,对纳米填料应用于重防腐耐磨环氧涂料的发展进行了展望.     

纳米SiO2改性环氧涂层的防腐性能

用电化学阻抗谱法(EIS)研究纳米SiO2改性环氧涂层在3.5%NaCl(质量分数)水溶液中的腐蚀规律,结合电容法和重量法分析改性涂层的吸水行为.结果表明,添加纳米SiO2可明显改善涂层的防腐性能,添加质量分数为2%时防腐性能最好.H2O在不同PVC(pigment volume concentration)环氧涂层中传输的起始阶段满足Fick第二扩散定律.纳米SiO2虽可与环氧树脂发生物理化学键合,填充涂层孔隙,但超过临界添加量时纳米粒子团聚作用又使涂层缺陷增多,防腐性能降低.     

TiO2纳米粒子改性有机醇酸涂料性能研究

利用金红石型TiO2纳米粒子改性醇酸涂料提高醇酸涂料的各种性能.结合物理和化学分散，并选取合适的分散剂，解决了TiO2纳米粒子在醇酸涂料中的分散问题；性能测试结果表明，与普通钛白粉醇酸涂层相比，TiO2纳米粒子改性醇酸涂层具有很强的抗紫外线性、强耐盐雾性以及较高的耐磨性能.     

Ti纳米粒子对环氧涂层防护性能的影响

应用电化学阻抗法(EIS)、示扫描量热法(DSC)、X射线光电子谱(XPS)研究了添加Ti纳米粒子对环氧涂层防护性能的影响.结果表明:添加Ti纳米粒子可以提高环氧涂层的防护性能,添加量在0.5%(以w/w计)时最好.这是由于添加Ti纳米粒子虽然可增加涂层孔隙率,但Ti纳米粒子与环氧树脂之间存在的相互作用可改善涂层对腐蚀性介质的屏蔽性能,提高涂层的防护性能.     

偶联剂KH-550在改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中的应用

为了获得改性环氧树脂粘接SiC颗粒钢基表面复合涂层的优异性能,试验采用偶联剂KH-550来改善材料的复合界面.结果表明:一定量的偶联剂KH-550可显著地提高改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层的粘接强度(包括剪切强度、拉伸强度及弯曲强度)及耐磨性,并确定出了改性环氧树脂胶粘SiC耐磨涂层中KH-550的最佳加入量为3.3%及较好的使用方法为迁移法.     

陶瓷粉在重防腐耐磨陶瓷涂料中的应用

针对油田污水的腐蚀严重,冲刷磨损严重,而国内涂料的性能不适和实际应用的情况,研制开发了FTT型重防腐耐磨陶瓷涂料。它是以环氧树脂为成膜物质,加入陶瓷粉作为耐磨填料。FTT型重防腐耐磨陶瓷涂料具有高耐磨性、高硬度和优异的综合物理、化学、机械性能。本文着重讲了FTT型涂料的成膜物质和填料以及涂层的结构与性能及间的关系。     

SiC-改性环氧树脂耐磨涂料的液-固两相流冲蚀磨损行为

以改性环氧树脂为基体,以SiC微粉为增强相,制备了SiC-改性环氧树脂耐磨涂料.对试样进行液-固两相流冲蚀磨损研究的结果显示该耐磨涂料的具有好的抗冲蚀磨损性能,其抗冲蚀磨损能力与90Al2O3陶瓷相近;结合试样冲蚀磨损后表面的显微结构(SEM)分析研究说明SiC-改性环氧树脂耐磨涂料冲蚀磨损机理以显微切削为主;SiC微细颗粒能够改变裂纹扩展方向,消耗裂纹扩展能量,对耐磨涂料抗液固两相流冲蚀磨损的能力将起到重要的颗粒增强的作用.     

抗菌防霉防腐阻燃一体化纳米涂层应用研究

目的通过特种功能纳米粒子的协同作用以及不同功能涂层的合理配套使用,获得集抗菌防霉、防腐、阻燃和耐磨等多种功能于一体,适用于涉海和航天装备综合防护的多功能纳米涂层材料。方法以环氧树脂为底漆和中间漆的基体树脂,加入多聚磷酸盐和石墨烯复合助剂制备防腐底漆,加入石墨烯和膨胀型阻燃剂为复合阻燃助剂制备阻燃中间漆;以丙烯酸改性聚氨酯为面漆基体树脂,加入吡啶硫酮锌和纳米银抗菌复合助剂以及纳米陶瓷颗粒耐磨助剂,制备抗菌防霉耐磨聚氨酯面漆。将防腐底漆、阻燃中间漆和抗菌防霉耐磨面漆合理搭配,制备多功能一体化综合防护涂层材料。通过铅笔硬度测试、划格法附着力测试、耐冲击强度测试和耐人工老化测试评价纳米涂层的常规性能,通过盐雾测试研究防腐性能,通过燃烧实验研究阻燃性能,通过抗菌防霉实验研究抗菌防霉性能,通过摩擦实验评价其耐磨性能。结果经测试,纳米涂层的硬度为H,附着力为0级,耐冲击强度为50 kg·cm。800 h人工老化试验后,漆膜无明显变化。800 h中性盐雾测试后,基体无腐蚀点。12 s垂直燃烧实验研究发现其平均烧焦长度仅为1 mm,滴落物的续燃时间为0 s。烟密度研究发现纳米涂层240 s的Dm平均值仅为13,抗菌、防霉实验表明该纳米涂层对大部分细菌的抑菌率高达99%,其防霉等级为0级,耐磨性能测试发现涂层的质量损失为32 mg。结论所研制的一体化纳米涂层具有优异的防腐、阻燃、耐磨和抗菌防霉性能,可以在航天航空以及海工设施等特种设备上使用,能够起到综合防护作用。     

纳米复合涂层对碳钢防腐性能的交流阻抗评定

利用电化学阻抗谱法考察了普通涂层、纳米复合涂层 和憎水纳米复合涂层的防腐性能.结果表明，纳米复合涂层的防腐性能明显高于普通涂层， 而经过氟表面活性剂改性的表面憎水的纳米复合涂层的防腐性能更好.     

纳米钛基杂化材料对水性环氧涂层组织结构和耐蚀性能的影响

目的 研究不同纳米钛基杂化材料含量对水性环氧树脂涂层组织结构和耐腐蚀性能的影响。方法 以纳米钛基杂化材料为填料,采用物理共混法对水性环氧涂料进行改进,通过铅笔硬度测试、十字划格附着力测试、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电化学测试以及盐雾试验等方法对涂层的力学性能、微观形貌、组织结构及耐蚀性能进行检测。结果 随着纳米钛基杂化材料含量的增加,涂层硬度逐渐上升,由HB变为3H,并且涂层的附着力保持为0级,同时涂层的防腐性能随纳米钛基杂化材料含量的增加先增强后减弱。当纳米钛基杂化材料质量分数为10%时,涂层最为致密,涂层的腐蚀电位最高,为-1.024 9 V,腐蚀电流密度最小,为8.09×10^-8A/cm²,涂层低频部分的阻抗模值最大,为7.6×10⁵?·cm²,较纯水性环氧树脂涂层提升了3倍,并且在60d的盐雾试验后涂层表面状况最佳,表现出良好的防腐性能。结论 纳米钛基杂化材料可以明显改善环氧树脂乳胶颗粒团聚的现象,提升涂层的致密性,增加涂层的铅笔硬度,增强涂层的防腐性能。     

微量纳米SiC粉体对高锰钢表面加工硬化及耐磨性能的影响

研究了微量纳米SiC粉体对高锰钢组织、表面加工硬化性能和耐磨性能的影响.结果表明,添加0.07％纳米SiC粉体后,高锰钢晶粒细化了约60％;纳米SiC粉体使高锰钢喷丸强化后的滑移带明显增多,喷丸表面硬度得到提高,并且随着加工硬化时间的延长,添加SiC粉体试样比未添加SiC粉体试样的加工硬化效果进一步增强,从而提高了加工硬化能力;添加0.07％纳米SiC粉体后,高锰钢磨损表面的沟槽变浅,剥落的凹坑减少,磨损质量损失降低了19.2％,高锰钢的耐磨性能得到显著提高.     

含纳米粉镀液的电刷镀复合镀层试验研究

应用电刷镀技术制备了含有纳米ＳｉＣ粉的镍基复合镀层,对该复合镀层的显微硬度和摩擦学性能进行了测试,并讨论了主要工艺参数对这些性能的影响规律。测试结果表明：纳米ＳｉＣ粉的加入可以一定匠提高复合镀层的硬度。快镍复合纳米ＳｉＣ镀层的２因氏于快镍镀层的摩擦因数。镀液中纳米ＳｉＣ粉和添加剂浓度增加时,复合镀层的摩擦因数低于快镍镀层的摩擦因数。镀液中纳米ＳｉＣ粉和添加剂的提高。还采用光学显微分析（ＯＭ）和电子     

水性集装箱涂料应用现状及研究进展

总结了水性集装箱涂料在国内外的应用现状和最新研究进展,指出随着人们环保意识的不断增强,国际社会对集装箱用涂料在环保方面提出了更高要求,集装箱涂料水性化成为一种必然,且实践证明集装箱涂料水性化是可行的。水性集装箱涂料具有环保、安全的优点,今后必然在集装箱涂料应用领域中产生变革性的影响。对不同体系集装箱涂料的膜厚规范,以及溶剂型涂料体系与水性集装箱涂料体系的综合性能进行了对比,综述了三涂层体系和二涂层体系为现有水性集装箱涂料的2种主流配套体系,并对2种体系的基本组成及各涂层的功能进行分析,讨论了不同集装箱涂层体系的优缺点,指出国内水性集装箱用涂料的技术瓶颈,列举了近年来在水性集装箱涂料方面的主要研究方向及最新研究成果,最后结合目前国内水性集装箱涂料应用的发展水平,提出在水性集装箱涂料的制备过程中,可在涂料用树脂或者基料的合成、改性方面进行更深入的研究和探索,努力提高涂料的综合力学性能,从而实现水性集装箱涂料行业的可持续发展。     

耐久超疏水涂层的制备及其防冰防腐自清洁性能

超疏水涂层在防结冰、防腐蚀等领域具有广阔的应用前景,然而目前仍无法大规模制备稳定的超疏水表面。提出一种操作简单、成本低廉的方法,在铝合金基材上通过一步喷涂法制备出耐磨超疏水涂层。首先在铝合金基体表面涂覆环氧树脂粘结层,待其达到半固化状态时,喷涂硬脂酸修饰的微米 SiO₂ 和纳米 TiO₂ 粒子混合悬浮液,固化后该涂层与水的接触角为~ 155.4°,滚动角为~3°,实现了超疏水性。试验结果表明,该超疏水涂层具有较好的耐磨耐久性,在胶带剥离、砂纸摩擦、 紫外光长时间照射以及不同 pH 液滴等多种测试条件下仍具有良好的超疏水性。此外,此超疏水涂层在极端寒冷的天气下可以显著延缓水的冻结时间。环氧树脂和疏水颗粒的协同防腐作用使超疏水涂层在海水中表现出良好的防腐蚀性能。所制备的超疏水涂层还具有优异的自清洁特性,且因 TiO₂ 粒子本身的光降解性能,该涂层还可用于光降解污染物和净化水质。这种简单、环保的超疏水涂层在防结冰、防腐蚀等方面具有潜在的应用前景,可为克服传统超疏水表面使用耐久性差的问题提供解决思路。     

长效自润滑耐磨耐蚀复合镀层制备工艺及性能研究

以长效自润滑耐磨、耐蚀复合镀层制备技术,采用45#钢为基体材料、Ni-B为基底合金、Ni-W-P为基质合金、添加耐磨人造金刚石微粒和固体润滑剂(CF)n微粒,镀制Ni-B和Ni-W-P/金刚石-(CF)n双层复合镀层。试验结果表明:该工艺得到的Ni-B和Ni-W-P/金刚石-(CF)n双层复合镀层表面光亮,质感均匀,粗糙度为Ra0.2;镀层结合力良好;耐蚀性优良;经过相同次数磨损试验,磨损量仅为未镀试件的21.2%。     

基于多孔黏结层的超疏水复合涂层制备及其耐磨性研究

目的 提高超疏水涂层的耐磨性。方法 采用底面复合方法增强超疏水涂层的附着性和耐磨性，通过发泡剂在树脂底漆表面形成均匀孔隙结构，使喷涂于底漆表面的部分超疏水纳米颗粒嵌入孔隙中，通过硬化树脂的凸起结构有效保护超疏水纳米颗粒，从而提高涂层整体的耐磨性。在摩擦磨损试验机上开展橡胶磨损测试，综合评价涂层的耐磨性能，并通过扫描电子显微镜和同轴光学显微镜对涂层表面的原始形貌及磨损形貌进行分析，通过接触角测量仪对涂层磨损前后的表面润湿性进行测试。结果 当异构十六烷的质量分数为50%、预热温度为130℃、预热时间为100 s时，在底漆表面可形成较深且分布均匀的孔隙结构，基于该底漆制备的超疏水复合涂层的耐磨性相对更好。在30 N载荷下，优化涂层经橡胶磨损700次后，仍能保持较好的疏水性。结论 通过发泡剂对底面复合涂层进行改进，可有效提高超疏水纳米涂层与基底之间的黏结强度；底漆表面的孔隙结构有利于超疏水颗粒的嵌入，充分利用硬化树脂的凸起结构对嵌入的超疏水颗粒进行保护，可有效提高底面复合超疏水涂层的整体耐磨性。     

电化学方法评价涂层颜填料的防腐蚀性能

制备了同一树脂体系的钛白粉、石英粉、复合铁钛粉等三种颜填料的防腐蚀涂料,并用电化学快速评价方法研究了A3钢上应用不同涂层后体系的抗渗透能力和抗腐蚀能力.结果表明,颜填料的种类和颗粒形状对涂料的抗渗透性和抗腐蚀能力有较大影响.     

环境友好型达克罗处理技术的现状及研究进展

达克罗涂层的无氢脆、耐高温、强耐腐蚀性、附着力良好、高渗透性和强涂覆能力等特点使其近年来广泛用于汽车、家用电器、建筑、石油化工等领域。然而该涂层中的Cr⁶⁺由于具有较强的致癌、致畸、致突变作用而受到限制,且其硬度仅有1～2H,抗划伤能力差,耐磨性低,因此使用该图层的工件不适用于硬度和耐磨性要求高的场合。本文先介绍了达克罗涂液的主要组成成分(金属粉末、溶剂、铬酸盐钝化剂和特殊有机物)及铬酸盐在达克罗涂层中的作用(钝化作用、黏结作用和自愈作用);接着从环境友好型达克罗防腐涂层的成膜物质-铬酸盐替代物(无铬钝化剂-含氧酸盐及氧化物、稀土盐和有机黏结剂-硅烷偶联剂、硅烷偶联剂+缓蚀剂、树脂+缓蚀剂)的选取、无铬钝化液的配方优化、纳米微粒增强达克罗涂层三方面分别综述了国内外关于提高环境友好型达克罗涂层的硬度和耐蚀性,指出了各种成膜物质的不足并指出进一步的研究方向;最后简要介绍了稀土改性达克罗处理技术的防腐蚀机理,对环境友好型达克罗涂层研究中存在的问题进行了归纳,并对其发展方向进行了展望。在总结与分析的基础上可知,随着环境保护要求的提高,开发由有机聚合物(硅烷或树脂)和稀土盐...     

Investigation on Microstructure,Wear Behavior and Microhardness of Al−Si/SiC Nanocomposite

Aluminum matrix nano-composites have been widely used in various fields such as aerospace, automobile, and packing industries. In this study, the effect of nano-SiC content on the microst-ructure, wear resistance and micro-hardness of Al–Si/SiC nano-composite was investigated. In this regard, Al–Si matrix was reinforced by different amounts of nano-SiC: 0, 0.5, 1, 1.5, 3, 5, 10 wt %. The results showed that with increasing the nano-SiC weight ratio, nano-particles are agglomerated and unsuitable sintering increases the porosity, as pores and cavities. For more than 1.5% weight ratio of nano-SiC in the matrix, the wear resistance and the micro-hardness decreased. The results of the wear test, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and worn surfaces showed that the dominant wear mechanism is controlled by nano-SiC contents. This study indicated that with adding nano-SiC particles more than the optimal content, wear resistance and micro-hardness of Al–Si/SiC nano-composite increased more than twice.