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.     

储油罐环氧基钛纳米复合导静电涂层耐蚀性能

目的研究钛纳米填料粒径和含量对环氧基钛纳米复合导静电涂层耐蚀性能的影响。方法将不同粒径的钛纳米粉(经聚乙烯基吡咯烷酮表面预处理)按不同量加入双酚A(E)型环氧树脂中,之后涂覆在Q235钢表面形成导静电复合涂层。通过表面电阻测试、截面形貌观察、电化学极化曲线和阻抗谱测试,分别评价复合涂层的导静电性能、截面结构和耐蚀性。结果钛纳米粉添加量(占涂层质量百分比)为28%时,随着钛纳米粉粒径从40 nm增大到200 nm,环氧基复合导静电涂层的表面电阻降低,截面结构更加杂乱,添加100 nm钛纳米粉的涂层阻抗和极化曲线阳极电流分别出现最大值和最小值。添加的钛纳米粉粒径为100 nm时,随着添加量从7%增至28%,环氧基复合导静电涂层的表面电阻降低,截面孔洞增大,阻抗值降低,极化曲线阳极电流增大。结论钛纳米填料的加入可以有效提高涂层的导静电性能、致密性和耐蚀性。当添加量为28%时,钛纳米粒径大于100 nm后,涂层截面形貌更加杂乱,耐蚀性降低。对于100 nm粒径的钛纳米填料,当其添加量大于7%时,复合涂层的致密性和耐蚀性降低。     

氮化硅掺杂环氧树脂复合涂层的制备及耐腐蚀性能研究

目的将氮化硅作为填料加入环氧树脂,提高碳钢Q235有机涂层的耐腐蚀性能。方法利用球磨法将氮化硅填料均匀分散在环氧树脂中,探究了不同氮化硅含量涂层对Q235碳钢基体的保护,利用电化学阻抗谱(EIS)、吸水率实验、附着力实验及盐雾实验表征不同氮化硅含量涂层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果添加氮化硅后,涂层的低频阻抗模值及干湿态附着力均有不同程度提高。同时,氮化硅的加入降低了涂层的吸水率,增加了涂层的耐盐雾时间。浸泡初期(0.5 h),环氧树脂涂层(不含氮化硅)的低频阻抗模值为7.7×10~8?·cm~2,添加氮化硅的涂层的低频阻抗模值均增加了两个数量级,氮化硅含量为5%涂层的低频阻抗模值最大,为8.6×10~(10)?·cm~2。随着浸泡时间的增加,不同氮化硅含量的涂层低频阻抗模值均有不同程度的降低。其中,氮化硅含量(占环氧树脂质量的百分比,后文同)为5%的涂层的低频阻抗模值降低程度最小。浸泡2400 h之后,氮化硅含量为5%的涂层的低频阻抗模值最高,仍然能够达到3.3×10~8?·cm~2。结论氮化硅填料的加入提高了涂层的耐腐蚀性能,一定程度上可以保护金属基体免受腐蚀破坏。并且,当氮化硅含量为5%时,涂层的耐腐蚀性能最好。     

本征态聚苯胺/环氧有机硅复合涂层的防腐性能

目的研究本征态聚苯胺/环氧有机硅复合涂层在Na Cl溶液中对Q235低碳钢的防腐效果。方法以自制的本征态聚苯胺为防腐颜料,按比例加入填料及助剂,砂磨分散后制备质量分数为0.5%、1.0%及1.5%的本征态聚苯胺/环氧有机硅复合涂层。Q235钢板经砂纸打磨后去油除渍,采用喷涂方式涂覆制备涂层样品。利用扫描电子显微镜观察不同添加量的本征态聚苯胺在环氧有机硅涂层中的分散状态,涂层在质量分数为3.5%的Na Cl溶液浸泡不同时间,采用X射线光谱分析涂层浸泡后的物相,并通过开路电位和电化学阻抗谱对比分析涂层的耐腐蚀性能。结果本征态聚苯胺/环氧有机硅复合涂层中EB添加量(质量分数)为1.0%时,颗粒分散较均匀且能促进形成致密的氧化钝化膜,浸泡后期的涂层表面微孔电阻值较高(Rpo=3.89×106Ω·cm2),表现出良好的电化学性能;添加量(质量分数)为0.5%时颗粒分散较稀疏,涂层的阻抗值和拟合电阻值均下降;添加量(质量分数)为1.5%时涂层的阻抗值和拟合电阻值较小,腐蚀速度不断加快。结论本征态聚苯胺添加量(质量分数)为1.0%时,其在环氧有机硅涂层的分散均匀且致密,并在3.5%的Na Cl溶液中浸泡后对Q235低碳钢表现出良好的防腐效果。     

Ni-P-TiO2(纳米)化学复合镀层中纳米粉分散机理的研究

通过金相显微镜观测了镀液中添加不同表面活性剂后镀层的表面形貌;探讨了纳米粉在镀液和镀层中能够均匀分散的机理.结果表明添加阴离子 非离子型复合表面活性剂得到的镀层中纳米粉分散最均匀,而且镀层显微硬度高,耐磨性及耐高温氧化性优异.     

纳米二氧化硅对铝合金表面环氧涂层耐蚀性能的影响

通过往环氧树脂涂层中添加纳米二氧化硅制备了二氧化硅/环氧树脂涂层,采用Machu测试和电化学阻抗谱分析了二氧化硅/环氧树脂涂层的耐蚀性能,并对电化学阻抗谱数据进行分析得到涂层的孔隙率。结果表明:未添加二氧化硅环氧树脂涂层的耐蚀性最差,添加10%二氧化硅环氧树脂涂层的耐蚀性最优;二氧化硅在环氧树脂涂层中起到阻挡屏蔽作用,但添加的二氧化硅过多时,容易发生团聚现象,导致涂层的耐蚀性下降;涂层的孔隙率越大,意味着涂层中的微孔数量越多,微孔面积越大,导致腐蚀介质的传输通道越多,涂层的耐蚀性越差。     

有机-无机杂化涂层制备工艺及性能研究

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为有机前驱体,硅溶胶为无机前驱体,醋酸作为催化剂,利用溶胶-凝胶技术制备了有机-无机杂化涂层。研究了醋酸添加量及固化工艺对涂层结构与性能的影响。另外还进行了涂层的电化学分析。结果表明:在室温固化时,在一定范围内提高醋酸添加量可提高涂层的铅笔硬度。在220℃固化时,随着醋酸添加量的提高,涂层的铅笔硬度变化不大。随固化温度的提高,涂层附着力先上升后下降。在160℃固化处理时,涂层附着力达到最佳(0级)。随着醋酸添加量的提高,杂化涂层的阻抗值先上升后下降,醋酸添加量为4wt%时涂层阻抗达到最大。随固化温度的上升,杂化涂层的阻抗值先上升后下降,当固化温度为160℃时,涂层的阻抗值达到最大。     

鳞片石墨对镁合金表面聚苯胺环氧涂层防护性能的影响

目的 针对聚苯胺环氧涂层物理屏蔽性能欠佳的问题,通过引入具有片层结构的鳞片石墨,从而进一步提高涂层对镁合金的腐蚀防护性能.方法 利用化学氧化聚合法在鳞片石墨表面合成聚苯胺,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪,对所得到的聚苯胺/鳞片石墨复合粉末进行表征.将合成的复合粉末均匀分散于环氧树脂中后,在AZ91D镁合金表面制备涂层,通过电化学阻抗测试对涂层在3.5％氯化钠溶液中的腐蚀防护性能进行研究.结果 聚苯胺可以在鳞片石墨的表面聚合,鳞片石墨的加入使聚苯胺环氧涂层的附着力略有降低,涂层硬度、柔韧性及耐冲击性能没有明显改变,但鳞片石墨的加入明显提高了聚苯胺环氧涂层的阻抗值.在浸泡前1488 h,苯胺与鳞片石墨的质量比为1:1时,涂层的阻抗值为1.3×108?·cm2,防护性能最好.但随着浸泡时间的延长,苯胺与鳞片石墨的质量比为4:1时,涂层的阻抗值逐渐高于其他涂层,当浸泡4008 h后,其阻抗值为1.6×108?·cm2,仍具有较优异的防护性能.结论 环氧涂层中添加聚苯胺/鳞片石墨复合粉末后,通过鳞片石墨前期的屏蔽与聚苯胺长期缓蚀的协同作用达到了对镁合金较好的防护效果,而涂层的这一防护效果和苯胺与鳞片石墨比例有关.     

超疏水聚苯胺胶囊的一步可控合成及其对有机涂层防腐性能的影响

通过乳液聚合法,控制表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的添加量,一步合成了具有超疏水性质、空心球形貌的聚苯胺胶囊,该微纳米空腔结构可实现缓蚀剂等物质的包覆功能。结果表明,不同表面活性剂添加量下的产物形貌均为空心球状,并且可实现水接触角由67°提升到152°的超疏水。将超疏水胶囊掺入涂层,在3.5%NaCl溶液中浸泡14 d后,低频阻抗模值为2.69×10¹⁰,与添加亲水性聚苯胺的环氧树脂涂层及不添加填料的环氧树脂涂层相比,涂层电阻超过一个数量级以上。其原因为粉末的超疏水性,增大了腐蚀介质在涂层中扩散阻力,同时由于长链烷基的掺杂,改善了聚苯胺粉末在环氧树脂中的相容性,提高了涂层致密性及耐蚀性。     

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.     

静电喷涂高附着力疏水涂层及其性能

目的提高静电喷涂疏水涂层的附着力。方法采用硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷制备了表面改性疏水二氧化硅粉末。将一定比例的聚偏氟乙烯粉末、超高分子量聚乙烯粉末与疏水二氧化硅粉末混合,制备了复合型疏水粉末。使用环氧树脂、固化剂、活性剂等配制了导电环氧树脂。通过静电喷涂工艺将复合疏水粉末喷涂到已用导电环氧树脂覆盖的铝基板表面,经过中温固化,制得了铝合金疏水复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、接触角测量仪(CA)、百格刀附着力测试仪等,对疏水复合涂层进行测试表征。结果 SEM结果表明涂层表面构建了微米-纳米的阶层粗糙结构,经CA测试,该表面具有较好的疏水性。当混合粉末中聚二甲基硅氧烷改性二氧化硅的比例占到20%时,环氧基疏水涂层的接触角最高可达到140°,滚动角最低可达5°,附着力的等级为0级,同时疏水涂层的耐磨性和耐腐蚀性良好。结论采用简单、易于工业化的静电喷涂工艺制备了高附着力的疏水涂层,具有广泛的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

复合多防涂装在海水中的防护性能

介绍了油漆涂层，金属喷涂层，金属喷涂层／油漆封闭等13种复合多防涂装在静海和动海海水试验中的耐海水腐蚀性能，并对其耐腐蚀性能作了简要分析，进而选出最佳的涂装体系，实践结果表明，704＋842＋546环氧沥青，702＋846＋546环氧沥青，热喷A1涂层和喷A1＋842＋546环氧沥青4种涂装具有优良的耐静海海水腐蚀性能，环氧石英砂浆和热喷铝＋843＋546环氧沥青2种涂装具有优良的耐动海海水腐蚀性能。     

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。     

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...