POSS杂化环氧丙烯酸树脂的合成及应用

通过自由基聚合的方式将POSS嫁接在环氧丙烯酸树脂链段中，制备出一种POSS杂化的环氧丙烯酸树脂（POSS-co-APA），研究了不同POSS用量对杂化树脂热稳定性能的影响；将POSS-co-APA作为改性剂添加到环氧树脂E51体系中制备复合涂层（PED），探讨了不同POSS-co-APA改性剂添加量对复合涂层性能的影响。结果表明，当POSS质量分数为3%时，POSS-co-APA热稳定性能最优；当改性剂质量分数为5%时，改性环氧涂层硬度最大为6H，断裂伸长率最大为5.2%；当改性剂质量分数为7%时，改性环氧涂层疏水性能最优，疏水角可达110°。     

蓖麻油对AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能的提升作用研究

以环氧树脂为胶粘剂,以聚酰胺为固化剂,采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备了环氧有机涂层,在制备过程中添加不同含量的蓖麻油,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR)等手段表征了复合有机涂层的组成及微观结构,并用电化学极化曲线及电化学阻抗谱考察了蓖麻油的添加对环氧有机涂层防腐性能的影响。结果表明:环氧有机涂层具有一定的抗腐蚀性能,在制备有机涂层前,对镁合金基底进行磷酸盐转化,可以提高有机涂层与基底的结合力;适量蓖麻油的添加可大大提高复合涂层的防腐能力,当蓖麻油加入量为3%时,得到的复合涂层防腐性能最佳,其腐蚀电位可以达到-0.823V,比未添加时提升了374mV。     

氧化石墨烯包裹聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球用于增强水性环氧树脂的防腐性能

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)；利用生物基原料赖氨酸(Ly)作为桥梁，将氧化石墨烯(GO)与PGMA连接，合成表面包裹氧化石墨烯的PGMA微球PLGO，用于制备水性环氧复合涂料。产物结构经红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电镜分析，结果表明，GO成功包裹PGMA微球；采用电化学、盐雾试验对水性环氧涂层的防腐性能进行分析，结果表明，当添加质量分数0.3%的PLGO时，水性环氧防腐涂层具有最优异的耐腐蚀性，缓蚀效率可达到86.46%，与纯EP相比，腐蚀电流密度从2478.75 nA/cm²降至335.46 nA/cm²，腐蚀电压从-0.88 V升高至-0.53 V，低频阻抗值提高约4个数量级。     

导电聚苯胺/水性环氧树脂防腐涂料的制备及防腐性能

以导电聚苯胺为防腐颜料制备水性环氧防腐涂层,用光学显微镜观测聚苯胺在水性环氧中的分散性,用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线分析(LSV)、盐雾试验以及X衍射光谱(XRD)表征涂层的防腐性能,研究了聚苯胺(PANI)添加量对水性环氧树脂涂层防腐性能的影响。结果表明,在涂层中引入导电聚苯胺使涂层具有一定的导电性。随着聚苯胺添加量的增加涂层导电性提高,将金属腐蚀产生的电子导到涂层与溶液的界面上,隔离阴阳极间的反应,形成完整的金属表面氧化膜。同时,聚苯胺对金属离子的螯合作用和对氧气的屏蔽提高了涂层的抗"闪锈"能力和防腐效果。但是,聚苯胺添加量过大(达到0.8%)使涂层后期的屏蔽腐蚀离子效果明显降低,使防腐作用主要依赖氧化膜,涂层综合防腐效果降低。聚苯胺添加量(质量分数)为0.6%时聚苯胺在水性环氧中分散效果好,金属表面涂层的氧化膜均匀,具有最好的抗"闪锈"能力和防腐性能。     

杜仲胶/环氧树脂防腐涂料的制备与性能

采用乳液法对杜仲胶(EUG)进行环氧化,将得到的环氧杜仲胶(EEUG)与环氧树脂(E44)共混作为成膜物质,以乙酸乙酯为溶剂制作防腐涂料;通过改变杜仲胶环氧度以及基体配比(EEUG/E44)的方式进行涂敷,并对其进行红外光谱、核磁共振、电化学阻抗、附着力测试以及盐雾腐蚀试验等一系列表征。红外光谱分析和核磁共振分析表明成功制得了EEUG并计算出其环氧度;电化学阻抗分析、附着力分析、涂层形貌分析和耐盐雾分析表明使用环氧度低的EEUG涂层附着效果更佳,防腐性能更好。结果表明:适当添加EEUG可以增强涂层与金属基体的作用力并能有效延缓涂层的腐蚀;成膜物质的最佳配比为0. 5/1(EEUG/E44)。     

聚醚胺固化环氧有机硅杂化涂层的制备及防腐蚀性能研究

使用3种不同结构的聚醚胺(Jeffamine D230,D400,T403)分别固化环氧有机硅杂化树脂制备出有机-无机杂化涂层,并与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)固化的杂化涂层在机械性能、附着力和防腐蚀性能上进行了比较。研究结果表明,与APTES相比,聚醚胺可以提高杂化涂层的耐冲击高度1倍以上;聚醚胺D230和T403没有降低杂化涂层的硬度,而D400降低了杂化涂层的硬度;聚醚胺可以明显提高杂化涂层的初始附着力,同时大幅改善了涂层在老化过程中的"湿附着力"。采用盐雾实验和交流阻抗测试研究了杂化涂层的耐腐蚀性能,结果表明聚醚胺固化剂明显改善了APTES固化杂化涂层的易开裂性,并提高了杂化涂层的耐腐蚀性能。     

十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺/环氧有机硅复合涂层的防腐性能

以自制的十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺为防腐颜料,制备质量分数为0.5%,1.0%及1.5%的十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺/环氧有机硅复合涂层,利用扫描电子显微镜观察不同掺量十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺在环氧有机硅涂层中的分散状态,并通过开路电位、电化学阻抗谱及Tafel曲线对比分析涂层的耐腐蚀性能。结果表明,十二烷基苯磺酸二次掺杂聚苯胺添加量为1.0%时,其在环氧有机硅涂层的分散均匀且致密,并在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡后对Q235低碳钢表现出良好的防腐效果。     

环氧耐磨绝缘防腐涂料制备及应用研究

以双酚A树脂和腰果酚改性胺树脂为基料,添加氧化铝微粉、碳化硅、氧化铁红等耐磨防腐填料,通过试验室模拟加速试验测试,获得环氧耐磨绝缘防腐涂料。该涂料在碳钢表面附着力大于6 MPa; 750 g/1 000 r条件下涂层表面磨蚀失重低于30 mg;涂层表面电阻率高于8.04×10¹⁰ Ω,绝缘性好;耐盐雾测试1 000 h后,3个样板涂层表面都未起泡、未锈蚀、未脱落;在0.01 Hz低频阻抗(|Z|_{0.01 Hz})条件下进行电化学交流阻抗值测试,经过1 000 h的耐盐雾性能测试后,其化学交流阻抗值由测试前的1.38×10⁹ Ω·cm²下降为测试后的8.11×10⁷ Ω·cm²以上,涂层具有较高的阻抗值和较好的保护性能,防腐性能良好。同时该涂料应用于嘉兴轻轨试验段轨道防腐绝缘防护,经测试该产品可使轨道电阻由裸轨的15Ω·km增加到26.25Ω·km,证明该产品绝缘性能优异。     

纳米TiO2/有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械及耐腐蚀性能的研究

在采用溶胶-凝胶法合成有机-无机杂化丙烯酸树脂的基础上,研究了纳米TiO2添加量对有机-无机杂化丙烯酸复合涂层机械和耐腐蚀等性能的影响。研究表明,当纳米TiO2添加量为15%时,涂层的性能有了较大的提高,其硬度由3H提高至6H,涂层的耐盐雾时间由100h提高到500h,涂层的阻抗值也由104Ω.cm2提高至106Ω.cm2。另外,通过扫描电镜观察了复合涂层的断面,发现涂层中纳米粒子分散均匀,并且粘接紧密,形成了较为致密的复合涂层。     

装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理研究

使用纳米SiO_2作为载体、8-羟基喹啉作为客体制备纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物,将其添加到环氧树脂中制备出装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层。对其进行盐雾和电化学阻抗谱实验,研究了装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理。结果表明,纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物提高了环氧涂层的耐腐蚀性能,添加5%(质量分数)纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物的环氧涂层的耐腐蚀性能较优。8-羟基喹啉从纳米SiO_2孔道中释放并渗透到涂层与钢基材的界面形成含铁的铬合物膜,阻挡了腐蚀介质的渗入,使Q235钢基体的耐腐蚀性能提高。     

聚苯胺/膨胀蛭石粉改性水性环氧树脂防腐涂层的制备和性能

以聚苯胺(PANI)改性膨胀蛭石粉(VMT)为防腐填料制备水性环氧树脂防腐涂层,用红外光谱分析仪(IR)对防腐填料的化学组成进行表征,用热失重分析仪(TG)测试防腐填料的耐热性能,用电化学阻抗谱分析(EIS)和盐雾实验考察了不同质量分数的PANI/VMT防腐填料对水性环氧树脂涂层防腐性能的影响。结果表明,防腐填料PANI/VMT结合了聚苯胺(PANI)的阳极保护作用和膨胀蛭石粉(VMT)的屏蔽作用,为金属基底提供了良好的耐腐蚀防护。当PANI/VMT的质量分数为0.5%时,改性水性环氧树脂涂层的防腐效果最佳。     

含磷石墨烯的制备及复合涂层的耐蚀性能

以植酸(PhA)为原料,采用热解法制备含磷石墨烯(PhA-G),并以硅树脂(SiR)为成膜物制备含磷石墨烯/硅树脂(PhA-G/SiR)复合防腐蚀涂层。通过拉曼光谱和XPS分析含磷石墨烯的结构,通过SEM、TEM和AFM观察含磷石墨烯的形貌,通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线和盐雾实验等研究复合涂层的耐蚀性能。结果表明：相比于纯SiR涂层和氧化石墨烯/硅树脂(GO/SiR)复合涂层,PhA-G/SiR复合涂层对金属的保护作用更好;当含磷石墨烯添加量为3%(质量分数)时,PhA-G/SiR复合涂层表现出较好的疏水性和优异的防腐蚀性能,其接触角为103.5°,吸水率为3.72%;腐蚀电流密度为3.53×10^-10 A/cm²,电化学阻抗值达到3.82×10⁷ Ω·cm²,耐盐雾达到960 h。     

有机微球填充水性环氧涂层的制备及其防腐性能

用无皂乳液聚合法制备单分散的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)微球,将其添加到水性环氧树脂中制备出有机微球/水性环氧复合涂料,然后用空气喷涂法在钢片表面制备出复合涂层。用动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)对制备的有机微球进行了表征,用电化学测试(EIS)、盐雾测试和附着力测试等手段研究了不同颜基比(颜料和树脂的质量比:P/B)的有机微球/水性环氧复合涂层的耐蚀性。结果表明,两种有机微球的粒径均一且具有高度的单分散性,颜基比P/B=0.007的PS/水性环氧复合涂层具有最佳电化学、耐盐雾和附着力性能。复合涂层的抗介质渗透能力明显优于清漆涂层,因为有机微球独特的表面效应提高了涂层的致密性。     

纳米SiO2/环氧复合钢板涂层材料机械及耐腐蚀性能

研究了纳米SiO₂添加量对环氧复合钢板涂层硬度、 T弯和应变等机械性能的影响, 并通过盐雾试验和电化学交流阻抗技术对涂层的耐腐蚀性能进行了测试。研究表明, 纳米SiO₂添加量为2.0%时, 涂层性能有较大的提高, 铅笔硬度从H提高到2H, T弯从4T改善到2T, 涂层的耐盐雾时间也由720h增加到1030h, 提高了40％以上。从电化学交流阻抗谱图得出, 添加量为2.0%的纳米SiO₂复合涂层的阻抗值最大, 高于未添加纳米SiO₂涂层的阻抗值近2个数量级。另外, 涂层的SEM照片显示, 纳米SiO₂添加量为2.0%时, 颗粒较均匀地分散, 黏接紧密, 形成较为致密的复合涂层。      

纳米TiO2/醇酸复合涂层的耐腐蚀性能研究

采用盐雾试验和电化学交流阻抗技术,研究了纳米TiO2对钢板涂层耐腐蚀性能的影响,并通过扫描电镜观察了纳米TiO2复合涂层断面形貌.研究表明,纳米TiO2复合涂层的耐腐蚀性能均优于未添加纳米TiO2涂层,当纳米TiO2添加量为1.5%(质量分数)时,涂层耐盐雾时间由420h提高到710h,涂层阻抗值也由107Ω·cm2增加至109Ω·cm2.从涂层断面观察发现,纳米TiO2添加量为1.5%(质量分数)时,颗粒较均匀分散,粘接紧密,形成较为致密的纳米复合涂层.     

蓖麻油-SiO2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。     

Ce3+掺杂聚苯胺中空微球/环氧涂层防腐蚀研究

聚苯胺作为一种新型的防腐蚀材料,在钢铁防腐蚀领域具有良好的应用前景.通过自组装法在聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)水溶液中制备了聚苯胺(PANI)中空微球,将稀土Ce~(3+)掺杂到聚苯胺中空微球表面制备了一种新型的Ce~(3+)掺杂修饰的聚苯胺中空微球(PANI-Ce~(3+)).以PANI-Ce~(3+)中空微球为防腐填料添加到环氧树脂(EP)中,制备Ce~(3+)掺杂修饰的聚苯胺中空微球/环氧(PANI-Ce~(3+)/EP)防腐涂层.采用FT-IR、UV-Vis、SEM、XRD等对PANI-Ce~(3+)中空微球进行表征,通过动电位极化法、交流阻抗测试探究PANI-Ce~(3+)/EP涂层的防腐蚀性能.结果表明:PANI-Ce~(3+)/EP涂层具有较高的腐蚀电压(Ecorr=-0.414 V)和较小的腐蚀电流密度(I_(corr)=0.676×10~(-5)μA/cm~2);PANI-Ce~(3+)/EP涂层低频区阻抗模量随浸泡时间呈现先减小后增大的变化趋势,在质量分数3.5%的NaCl水溶液中经过1 680 h腐蚀后,阻抗模量保持在106.6Ω·cm~2;表面有划伤的PANI-Ce~(3+)/EP涂层在质量分数3.5%的Na Cl水溶液进行1 680 h腐蚀实验后,涂层表面不起泡,仅在划痕处有少量铁锈.PANI-Ce~(3+)/EP涂层表现出优异的耐腐蚀性能.     

氨基化氧化石墨烯在水性防腐防火一体化涂料中的应用EI北大核心CSCD

用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并用乙二胺对氧化石墨烯(GO)进行氨基化得到氨基化氧化石墨烯(NGO),将季戊四醇磷酸酯(PEPA)、三聚磷酸铝(ATP)与NGO三者复配并添加到水性环氧树脂中,制备出水性环氧防腐防火一体化涂料。使用IR、XRD、SEM等手段对GO和NGO的结构和形貌进行了表征。结果表明,已经制备出GO并成功地对其表面实现了氨基化改性。电化学测试、盐雾试验、耐火极限测试、残炭形貌分析和热失重分析的结果表明,颜基比P/B=0.2的复合涂层具有最佳的防腐性能和防火性能。     

纳米Al_2O_3增强杂化环氧复合涂层的制备与性能

采用正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为水解前驱体,γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为偶联剂,利用溶胶-凝胶法合成了有机-无机杂化环氧树脂,研究了纳米Al2O3对复合涂层性能的影响规律。结果表明,复合涂层的力学性能和耐腐蚀性能优于未添加纳米Al2O3的涂层。当添加15%的纳米Al2O3时,涂层硬度由4H提高到6H,耐盐雾时间从360h增加到620h。电化学分析显示,腐蚀电流密度由1.53×10-6 A/cm2下降到5.07×10-8 A/cm2,阻抗值从5.0×105Ψ·cm2增加至6.3×106Ψ·cm2。涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡30d后,阻抗均保持在105Ψ·cm2以上。SEM分析表明,纳米Al2O3显著增强了涂层的致密性。     

纳米Zr粒子改性环氧涂层的耐腐蚀性能

使用纳米Zr粒子和环氧树脂制备出纳米复合环氧涂料,用透射电镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)对纳米Zr粒子进行了表征,并测试了不同含量纳米Zr粒子涂层力学性能。根据盐雾试验和电化学阻抗谱(EIS)试验结果研究了纳米Zr粒子对涂层耐腐蚀性能的影响。结果表明,在10%纳米Zr粒子涂层中水的扩散系数为6.0×10-6cm2/s,比其它涂层降低了一个数量级。适量的惰性纳米Zr粒子在涂层中均匀分散产生的物理屏蔽作用,提高了涂层的耐腐蚀性能。