锌粉含量对环氧富锌漆防锈性能的影响

研究了环氧富锌漆中锌粉含量对其漆膜防锈性能的影响。     

添加纳米锌粉环痒涂层腐蚀电化学行为

用电化学阻抗谱(EIS)技术研究了添加不同质量 百分比浓度的纳米锌粉环氧涂层的腐蚀电化学行为，并与环氧清漆(不含颜料)涂层的腐蚀电化学行为进行对比.结果表明，添加不同质量百分比浓度纳米锌粉环氧涂层与环氧清漆涂层具有不同的电化学阻抗谱特征.纳米锌粉的添加量对涂层的防护性能有显著影响，添加不同质量百分比浓度纳米锌粉环氧涂层防腐蚀性能的优劣顺序为：环氧清漆涂层>20mass%>10mass%>2mass%纳米锌环氧涂层.添加纳米锌粉对环氧涂层的防护性能有2方面的影响：一方面使涂层中的微观缺陷大大增多，涂层的防护性能降低；另一方面，由于锌粉的腐蚀产物可将涂层中部分缺陷堵塞，从而对涂层的防护性能有提高作用.由于在所研究的质量百分比浓度范围内(2mass%～20mass%)，前者起了主导作用，所以综合作用的结果是使涂层的防护性能变差.  s.     

通过8-羟基喹啉改性提高环氧富锌涂层的保护性能

利用电化学阻抗、红外光谱、电镜等方法研究了8-羟基喹啉改善环氧富锌涂层性能的作用。在环氧富锌涂层中用5%的8-羟基喹啉替代锌粉后,锌粉溶解反应的电荷转移电阻Rct增加,且锌粉/溶液界面双电层电容Qdl降低,表明锌粉的反应过程被抑制,因此,虽然涂层中锌粉的含量有所降低,但是锌粉的阴极保护作用时间却明显延长。另一方面,8-羟基喹啉改性后的环氧富锌涂层的电阻Rc升高,电容Qc降低,涂层孔隙率P降低,涂层的屏蔽性增强。上述两方面的作用,可以显著改善涂层的保护性能,延长涂层寿命。     

磷酸盐替代环氧富锌涂料中的锌粉制备环氧锌粉底漆

研究了复合磷酸锌替代环氧富锌涂料中的部分锌粉制备环氧锌粉底漆,在此基础上,以磷酸锌、APW-Ⅰ、钼酸锌替代复合磷酸锌,考察了4种防锈颜料涂层在3.5%NaCl腐蚀体系下的电化学腐蚀抑制性能,结合传统的盐水浸泡实验,评价4种颜料的防腐性能.结果表明:以复合磷酸锌取代环氧富锌涂料中的部分锌粉,制备环氧锌粉底漆,EIS研究发...     

三种环氧富锌涂层在3.5% NaCl溶液中失效过程的电化学研究

对三种市售环氧富锌漆进行了电化学阻抗(EIS)测试,试验数据用ZSimpWin软件进行拟合处理,结合扫描电镜照片与拟合数据对这三种涂料进行了失效分析与对比。结果表明,锌粉的形态和尺寸是影响涂富锌涂层性能的关键因素,锌粉的阴极保护作用和后期的屏蔽作用一起决定了涂层的失效时间。分析表明环氧富锌漆B的综合性能要好于A和C的综合性能。     

环氧富锌涂层防腐蚀性能研究

制备了添加纳米SO2材料的纳米复合环氧富锌涂层,通过测试金属Zn含量、拉开法附着力、浸泡实验、盐雾实验和电化学阻抗谱实验,并与两种未添加纳米材料的环氧富锌涂层防腐蚀性能进行对比研究,结果表明,纳米复合环氧富锌涂层具有良好的附着力和内聚力,前期可以作为有机屏蔽层,中期阴极保护作用温和,持续时间长,后期Zn的反应产物又可以提供涂层良好的屏蔽,耐腐蚀性能显著,而未添加纳米材料的两种富锌涂层由于起泡和锈蚀而失效。     

改性水滑石的制备及对环氧富锌漆性能的影响

目的改善有机涂层和无机缓蚀剂相容性差的问题,实现缓蚀剂的可控释放,提高有机涂层的防护性能。方法用共沉淀方法将缓蚀剂钼酸根离子插入镁铝水滑石中,并用硅烷偶联剂KH560对其表面接枝改性来提高填料在富锌涂层中的分散性。结果 XRD、FTIR光谱分析结果表明,水滑石的层间距离增大,钼酸根成功装载进水滑石层中,在水滑石表面成功接枝硅烷偶联剂KH560。结论通过将该填料添加到环氧富锌漆中,发现涂层的附着力、柔韧性均没有发生明显的下降,表明填料在环氧富锌涂层中分散均匀,对涂层的力学性能影响较小。结合电化学阻抗谱技术对比研究添加填料与未添加填料的涂层浸泡在Na Cl溶液中的腐蚀行为,表明了该填料的添加可以提高富锌漆的耐腐蚀性能。     

不同比表面积石墨烯对水性环氧富锌防腐蚀涂层性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等对不同比表面积的石墨烯进行了表征。通过中性盐雾试验探究石墨烯的比表面积和添加量对水性环氧富锌涂层防腐蚀性能的影响。结果表明:经过石墨烯改性的防腐蚀涂层,其耐中性盐雾腐蚀性能有显著提升,且随着石墨烯比表面积的增加,涂层的防腐蚀性能先提高后趋于稳定;当比表面积为500m~2/g且添加量为0.7%时,石墨烯改性水性环氧富锌防腐蚀涂层的耐中性盐雾腐蚀时间达到2 000h以上。     

模数对水性硅酸钾富锌涂层电化学行为的影响

通过测量涂层腐蚀电位与涂层电化学交流阻抗,研究了水溶性K2SiO3溶液的模数(SiO2/K2O摩尔比)对水性无机富锌涂层电化学行为的影响.结果表明,水性无机富锌涂料随着水基模数的增加,涂层腐蚀电位增高,涂层对腐蚀介质的屏蔽性能增强,涂层中锌粉颗粒的活性溶解阻力增大.用扫描电子显微镜(SEM)观测不同模数水性无机富锌涂层的结构表明,水性无机富锌涂料水基模数的增加使涂层中锌粉颗粒之间充分交联,涂膜强度增大,涂层中锌粉颗粒之间的缝隙减小,涂层的致密性增强.     

锌粉颜料尺寸对有机富锌涂层电化学行为的影响

利用电化学阻抗谱(EIS)技术，研究了锌粉颜料平均粒度分别为7μm、3．5μm和500nm的有机富锌涂层的电化学行为．研究表明，在阴极保护阶段，含有纳米尺度锌粉颜料的富锌涂层可对基底钢材提供更有效的电流保护，但锌粉颜料尺寸对富锌涂层阴极保护作用时间的长短没有显著影响；在阻挡保护阶段，含有纳米尺度锌粉颜料的富锌涂层中，锌粉的腐蚀速率较低。涂层具有较大的涂层电阻和较小的涂层电容，发展为具有较强阻挡保护作用的涂层．     

海洋大气区钢结构涂层体系及性能评价

目的评价自主开发的聚氨酯配套体系性能。方法概述了海洋大气环境下钢结构涂层性能的评价方法,通过NORSOK M-501循环腐蚀实验来探讨聚氨酯涂料与富锌类底漆、环氧类底漆的配套性,通过QUV加速老化实验来对比自主开发的聚氨酯涂料与国外同类产品的抗老化性能。结果聚氨酯涂料与富锌类底漆的配套体系的抗腐蚀蔓延性优于与环氧类底漆的配套体系。自主开发的聚氨酯涂料体系经4200 h循环老化后,划线处腐蚀蔓延5.56 mm,腐蚀蔓延小于NORSOK M-501标准规定的8 mm,附着力从12.26 MPa衰减到9.83 MPa,附着力衰减幅度为19.8%,附着力衰减幅度小于NORSOK M-501标准规定的50%。自主开发的聚氨酯涂料在紫外光照射下老化3000 h后,60°光泽度从81.5降低到66.5,光泽保持率为82.94%。结论自主开发的聚氨酯涂料体系的耐海洋大气环境性能优良,耐循环老化和耐紫外光加速老化性能与国外同类产品相当。     

水性环氧富锌防腐涂料的研制

研制了一种以自乳化环氧树脂和水性胺类固化剂为基料,以锌粉、胺硅烷偶联剂等为填料和助剂的水性环氧富锌防腐涂料,并对涂层耐盐雾性、耐盐水性、耐酸碱性、不挥发物含量进行了测试。研究表明,该防腐涂料不挥发物含量高达90％以上,基本无溶剂挥发,环保性好,而且防腐性能高。     

上海铁路南站大型钢结构工程的涂装防护

介绍了上海铁路南站大型钢结构工程的涂装设计,并介绍了水性硅酸锂富锌底涂料、环氧封闭涂料、环氧云铁中间涂料、可覆涂性聚氨酯丙烯酸面涂料等相容涂料于工程中的涂装概况。     

纳米氧化硅复合环氧和聚氨酯涂料耐磨性与耐蚀性研究

    利用两步法制备了纳米氧化硅复合环氧涂料和聚氨酯涂料.并对其耐磨性与耐蚀性进行了研究.其结果表明：与未加入纳米氧化硅的涂层相比,纳米氧化硅复合环氧涂层和聚氨酯涂层的显微硬度分别提高7%、6.2%,耐磨性有很大提高,同时纳米氧化硅聚氨酯涂层耐蚀性有明显提高,纳米氧化硅环氧涂层的耐蚀性没有下降.        

石墨烯水性复合防腐涂料的研究进展

石墨烯复合防腐涂料因兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速的导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、良好成膜性等优点,受到越来越多涂料防护工作者的关注。然而,目前石墨烯复合防腐涂料的研究主要以溶剂型复合材料为主,环保性差。加快石墨烯在水性防腐涂料中的应用研究,开发低成本、高性能、绿色环保的新型石墨烯水性复合防腐涂料,成为未来石墨烯防腐蚀涂层材料的研究热点。对石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料、水性环氧树脂防腐涂料、水性丙烯酸防腐涂料以及水性无机富锌涂料中的功能化应用进行介绍,将石墨烯添加到水性防腐涂料中可以增强涂层对基材的附着力,提升涂料的物理屏蔽性、耐磨性和防腐性,同时具有环保安全的特性,大大扩大了水性防腐涂料的应用范围。另外,对石墨烯水性复合防腐涂料功能化应用研究所面临的重点、难点进行了分类介绍,包括石墨烯选材、石墨烯与水性涂料的配套体系研究、石墨烯用量以及石墨烯在水性涂料中的分散性和相容性。     

模拟风沙环境下混凝土防护涂层抗冲蚀性能的研究

目的 研究不同类型的防护涂层对风沙环境下混凝土抗冲蚀性能的影响规律及作用机理,从而选取适合风沙环境且综合性能良好的混凝土防护涂层.方法 以聚氨酯、丙烯酸及环氧树脂为研究对象,对三种混凝土结构防护涂层进行了研究.通过接触角和显微硬度对涂层的物理及力学性能进行了分析,并利用模拟风沙环境侵蚀实验系统,在不同冲蚀参数下,对混凝土结构防护涂层体系的抗冲蚀性能的变化规律进行测试.结合混凝土防护涂层风沙冲蚀实验及扫描电镜表征,探究风沙环境下混凝土防护涂层的冲蚀机理.结果 相同冲蚀条件下,不同防护涂层的冲蚀率大小为:聚氨酯防护涂层>环氧树脂防护涂层>丙烯酸防护涂层.喷涂丙烯酸防护涂层试样的抗冲蚀性能比喷涂聚氨酯防护涂层的试样提升了约57.56％,比喷涂环氧树脂防护涂层的试样提升了约33.57％.冲蚀表面分形维数(Ds)的变化在一定程度上反映了不同冲蚀阶段的变化,结合Ds及被冲蚀后涂层表面的微观形貌特征,发现在低角度冲蚀时,受粒子拉应力影响,涂层表面发生了撕裂及脱粘现象,冲蚀率较高.在高角度冲蚀时,受粒子压应力影响,涂层表面出现隆起及空穴等塑性变形,冲蚀表面Ds增加,且在材料屈服应力范围内未造成损伤界面的脱落,故冲蚀率较低,显示出典型塑性材料冲蚀损伤的特征.结论 聚氨酯、丙烯酸及环氧树脂防护涂层体系,均能提高混凝土的抗冲蚀性能.结合防护涂层的接触角及硬度测试结果,发现丙烯酸防护涂层作为风沙环境中混凝土结构防护涂层时,效果较好,适用于该环境下的混凝土防护.不同防护涂层在受到冲蚀时,不存在明显的塑性变形和脆性破坏阶段,而是随冲蚀分量变化,涂层由塑性变形向脆性破坏过渡,且该现象存在于整个冲蚀过程中.     

快干型高固体分环氧防腐底漆的研究

目的研制高性能快干型高固体分环氧防腐底漆。方法将低黏度高活性环氧树脂和普通环氧树脂进行复配,得到可用于高固含涂料的树脂基料;通过分子结构优化设计,合成制备了以酚醛胺改性聚酰胺树脂为主体并结合柔性长链改性胺树脂复配的固化剂体系;利用复配的环氧树脂基料、自制的固化剂体系和无铬防锈颜料等组分研制了快干型高固体分环氧底漆。根据国家标准,进行了力学性能(包括柔韧性、耐冲击性和附着力)、耐环境性能(包括耐湿热、耐盐雾性能)和耐液体介质等涂层性能测试;通过考核涂层耐丁酮擦拭100次是否露底,来表征涂层的固化,采用FTIR手段,动态跟踪环氧固化过程。结果新研制的环氧涂料具有优良的力学性能和防腐性能,涂料的固含量73%,表干时间40 min,适用期8 h,耐盐雾和湿热均能达到5000 h,全面性能已达到国外现役先进材料水平,且工艺性能良好。结论以低黏度高活性环氧树脂为基体,采用酚醛与柔性长链二聚酸改性的聚酰胺固化剂,可制备高性能快干高固体分环氧防腐底漆,在飞机的防护底漆领域具有良好的应用前景。     

常温固化环氧树脂金属防腐蚀底漆的研究

选用115、2015、NX-2045和2041四种胺类固化剂,并对固化后的环氧树脂涂膜进行比较试验,结果表明:使用NX-2045固化剂后涂膜的干燥速度、力学性能、耐盐雾性能都较优;但附着力和涂膜耐酸、耐碱能力仍有待提高。通过添加适量的(0.4%质量份)含氨基硅烷偶联剂A-1120,附着力与不加相比,从1级提高到0级,涂膜耐酸和耐碱能力都有提高。     

Anticorrosive effectiveness of coatings with reduced content of Zn pigments in comparison with zinc-rich primers

ABSTRACT

Typically, an anticorrosive coating system for long-term protection consists of a primer, one or several intermediate coats, and a topcoat. In such systems, zinc-rich primers are often used as they ensure good adhesion to the substrate and protect it from corrosion. Such coatings are very highly pigmented, which sometimes leads to losses in cohesive strength and deterioration of mechanical properties. Furthermore, Zn is known to be harmful to the environment. In this work we present Zn primers with reduced Zn content and better protective properties than traditional zinc-rich primers. The formulations of different Zn pigments in the epoxy matrix were developed with the concentration of zinc particles reduced to about 50% in the dry coating. To evaluate the distribution of pigments scanning electron microscopy has been employed. The anticorrosive properties were tested using the salt spray test and electrochemical impedance spectroscopy. The mechanical properties of the coatings were also tested.