金属和有机涂层在海水环境中的腐蚀与保护性能

对16种金属和有机涂层在我国有代表性的三个海城(青岛、厦门和榆林)进行了八年的海水暴露试验。试验条件:全浸、潮差和飞溅,其金属涂层有火焰喷涂Zn、Al、Al-Mg稀土和Zn-Al合金,涂层均用聚氨酯铝粉漆进行封闭处理;有机涂层有氯化橡胶、环氧沥青、聚氨酯、环氧聚氨酯四类12个涂装体系。比较了它们对钢铁基体的保护作用,讨论了涂装体系中不同底涂层配套的作用。     

有机防护涂层老化研究进展

综述了以聚脲及聚氨酯涂层为代表的有机防护涂层在不同测试方法(SEM、AFM、FTIR、EIS、ATR等)和不同试验环境下的耐老化性能,包括有机防护涂层降解老化研究、腐蚀介质在涂层内的渗透性研究、涂层混凝土氯离子渗透性研究、有机涂层的老化研究及电化学阻抗测试研究。研究结果表明:涂层在不同老化条件下表现出不同的老化行为,紫外线/盐雾循环人工加速老化及Cl-在涂层中扩散最终都能导致涂层形貌破坏,防护功能下降;有机涂层附着力丧失及涂层失效程度可用涂层电容(C)值的迅速增加和涂层电阻(R)值的急剧降低为指标进行衡量。     

镁合金/环氧聚氨酯涂层体系的耐腐蚀性能

环氧聚氨酯(ER/PU)涂层具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性以及与金属基体的附着力,能够有效地阻挡或缓解Cl-,NO3-,SO2-4,H2O和O2等对镁合金基材的侵蚀,提高镁合金的耐腐蚀性能.为此,采用附着力、铅笔硬度测试,浸泡、失重法、盐雾及电化学试验等方法研究了聚氨酯(PU)涂层及环氧聚氨酯(ER/PU)涂层对镁合金的腐蚀保护效果及机理.结果表明,2种涂层体系都显著提高了镬合金的耐腐蚀性能,与基材附着良好、且硬度高,但后者效果更好.     

光老化对丙烯酸聚氨酯/钢板界面附着力的影响

为了研究光老化对涂层/钢板界面附着力的影响, 利用室外(拉萨、 武汉)大气曝晒试验与室内人工老化加速试验装置对丙烯酸聚氨酯涂层钢板进行了老化试验。采用拉拔法和电化学交流阻抗技术(EIS)分别评价了老化前后涂层/钢板界面的干附着力和湿附着力性能。拉拔法测试结果表明, 涂层的干附着力随老化时间延长而减小。基于EIS电化学参数得到了与其相似的结果, 即失粘面积随老化时间增加而增大。同时发现在相同试验周期内荧光紫外老化加速试验比氙灯加速老化试验所产生的涂层失粘面积更大, 这与在紫外辐射较强地区(拉萨)和较弱平原地区(武汉)曝晒后所得结果具有很好的对应性, 表明增大紫外辐照强度会促进涂层湿附着力降低。研究证实, 光老化使涂层附着力减小, 从而加速涂层下钢板腐蚀的发生和发展。      

有机涂层在海洋环境中的防护性能

对环氧改性聚氨酯等12种有机涂层体系,在东海厦门试验站和南海榆林试验站海水全浸、潮差、飞溅条件下进行了4年的暴露试验,并对其防护性能进行了讨论。试验结果表明,环氧聚氨脂漆的耐海水腐蚀性能比较好,尤其是环氧改性聚氨脂WHD8401漆更为优良。     

纳米TiO2改性环氧涂层对玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料紫外-凝露老化特性的影响

通过紫外-凝露加速老化试验,考察了纳米TiO₂改性环氧涂层对玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料各种性能的影响。研究了紫外-凝露环境中不同纳米TiO₂含量的纳米TiO₂改性环氧涂层的颜色及硬度变化。并研究了未涂覆涂层、涂覆环氧涂层及2wt%TiO₂改性环氧涂层的玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料的颜色变化、质量变化、弯曲性能及剪切性能变化规律。发现紫外-凝露环境下老化90天后未涂覆涂层、涂覆环氧涂层及2wt% TiO₂改性环氧涂层玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料弯曲强度分别下降了14.7%、10.0%和9.2%,弯曲模量分别下降了5.9%、5.4%和3.2%。考虑紫外、湿度、温度共同作用,对古尼耶夫剩余强度公式进行修正,预测了纳米 TiO₂改性环氧涂层玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料的寿命。      

金属和有机涂层在海水环境中的腐蚀和保护性能

对１６种金属和有机涂层在甸有代表性的三个海城进行了八年的海水暴露试验拴浸、潮差和飞溅，其金属涂层有火焰涂Ｚｎ、Ａｌ、Ａｌ－Ｍｇ稀土和Ｚｎ－Ａｌ合金，涂层均用聚氨酯铝粉漆进行封闭处理，有机涂层有氯化橡胶、环氧沥青、聚氨酯、环氧氨酯四类１２个涂装体系。     

改性聚酯涂层的制备及在食品包装材料中的应用

目的 制备改性聚酯涂层,解决纯聚酯涂层与基材润湿性较差,导致涂层出现附着力差、缩孔等问题,获得综合性能优异的镀锡板食品包装用新型涂层材料。方法 以二元酸、二元醇为原料,通过缩合聚合方法合成聚酯树脂,用双酚F型环氧树脂化学改性聚酯树脂,制备环氧改性聚酯树脂,并用氨基硅烷作为固化剂构筑硅烷化环氧改性聚酯涂层。通过GPC、FTIR、TGA、OM、WCA、附着力等分析、考察硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层与常规氨基树脂固化环氧改性聚酯涂层的性能差异。结果 通过性能对比发现,树脂与硅烷固化剂质量比为3∶1时,mEster 1.0和mEster 1.1涂层样品综合性能最佳,涂层在镀锡板基材表面润湿性好,缩孔等缺陷少,耐水煮性好,铅笔硬度为2H,丙酮擦拭50次后表面仍完好,分解温度在250℃以上。结论 硅烷化环氧改性聚酯树脂涂层中低表面自由能的Si-O-Si键对其性能提升有关键作用,该涂层可应用于镀锡板等金属基材食品包装保护材料。     

涂层与基体金属附着力的研究进展

阐述了涂层与金属间的附着力理论的研究进展,明确了涂层附着力的内涵,附着力与有机涂层下金属腐蚀的关系以及涂层附着力研究应该注意的问题,特别是总结了近年来有关涂层／金属化学键作用的研究现状。     

端丙烯酸酯基超支化聚酯/聚氨酯丙烯酸酯体系的紫外光固化行为及性能

利用红外光谱(FT-IR)法研究了端丙烯酸酯基超支化聚酯(VHBP)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)体系紫外光固化反应,并研究了不同代数及含量VHBP对涂层性能的影响。结果表明,纯PUA达到最终双键转化率所需的时间最短,VHBP代数和含量高的体系时间较长。在PUA中加入VHBP后涂层硬度大幅提高,具有良好的综合性能,优于传统的PUA/环氧丙烯酸酯体系。随着VHBP含量的增加,涂层的硬度逐渐增大,耐冲击性和附着力有所降低。在相同VHBP含量时,硬度随代数的增加而逐渐降低。     

酯溶性聚氨酯及油墨的合成与红外光谱分析

采用共缩聚方法合成了聚酯二元醇,并利用化学分析方法测定了其羟值和酸值。通过二次扩链方法制备了酯溶性聚氨酯,在此基础上配制了红色聚氨酯油墨,同时研究了油墨对BOPP的附着力与聚氨酯添加质量的关系。利用红外光谱法对聚酯二元醇及聚氨酯进行了定性表征,并研究了异氰酸酯的反应程度随反应时间的变化规律。     

改性纳米氧化锆与水性聚氨酯复合涂层的防腐蚀性能

为了改进纳米氧化锆(ZrO_2)在涂料中的分散性,以丙酮为介质,用3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)对纳米ZrO_2进行了改性,并在镀锡板表面制备了改性纳米ZrO_2/水性聚氨酯(WPU)复合涂层。通过扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、电化学测试、盐雾腐蚀、附着力测试等技术,研究了WPU与不同含量改性纳米ZrO_2复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:改性纳米ZrO_2的含量为0.2%(质量分数)时,在WPU中的团聚现象消失,分散性良好,该复合涂层具有优良的耐蚀性和较大的附着力。     

纳米涂料制备技术及其系列化产品研究开发

系统地介绍了纳米材料在涂料中的应用及其一般制备技术，并简单叙述了本单位在高固体丙烯酸酯纳米涂料，高固体分聚酯纳米涂料，水性丙烯酸纳米涂料等方面的部分研究结果，研究表明，纳米材料在涂料中的应用对开发新型涂料有较大的价值。     

纳米石墨/聚氨酯复合涂层的制备及耐腐蚀性能

为研制高性能电力金具防护涂层,首先,以羟基丙烯酸树脂和异氰酸酯为主要成膜物质,纳米石墨为填料,制备了不同纳米石墨含量的纳米石墨/聚氨酯复合涂料;然后,将涂料喷涂在电力热镀锌钢上,固化干燥后得到纳米石墨/聚氨酯复合涂层;最后,测试了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的力学性能和耐磨性,并采用模拟酸雨试验、中性盐雾试验及电化学阻抗谱（EIS）研究了纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐腐蚀性能。结果表明:添加纳米石墨后,涂层与热镀锌钢的附着力有所提高,纳米石墨含量为2.0wt%的纳米石墨/聚氨酯复合涂层的耐磨性比未添加纳米石墨的空白涂层提高了92%,并且涂层中纳米石墨的分布较均匀,表现出良好的耐腐蚀性能。 所得结论表明在涂层中添加适量的纳米石墨可以提高涂层的耐磨性和耐腐蚀性能,进而可将涂层用于电力金具的表面防护。      

Wettability of glass fibres with different sizings and their adhesion to unsaturated polyester matrices

The wetting characteristics of unsaturated polyester resins on glass fibres with different sizings have been studied by contact angle determination periods. The styrene content of the matrix and the nature of the coatings result to be determinant in the wettability of glass fibres by the polyester matrices. Highest styrene content and styrene-soluble-coatings determine better wetting characteristics. Mechanical properties of the cured specimens and scanning electron microscopy on the fracture surfaces were also performed. Interesting correlations between the nature of the sizing agent and cohesive energy density with mechanical properties and fibre/matrix adhesion were found.[/p]     

醇酯型聚氨酯油墨连接料的制备与性能研究

采用聚酯二元醇PBA和PEDA及自制的扩链剂与甲苯二异氰酸酯进行逐步反应,制备了醇酯型聚氨酯油墨连接料,并通过傅里叶红外光谱仪对其进行表征。分析了PBA和PEDA的质量配比对合成的聚氨酯性能的影响。结果表明,当PBA和PEDA的质量比为1：1时,所得聚氨酯的固体物质质量分数达32.74%,并具有良好的附着力和贮存稳定性。     

煤基聚苯胺防腐蚀性能及其机理的研究

为了进一步弄清煤基聚苯胺与环氧树脂共混防腐蚀涂料的性能及其相关机理,采用干/湿态附着力、加速浸泡后涂层的鼓泡和腐蚀性能测试、SEM分析、电化学测试等方法,对相关性能进行了分析,并与几种常规防腐蚀涂料(如环氧富锌底漆、聚氨酯防腐蚀漆、银粉漆和氧化铁红防锈漆)进行了对比.结果证明,该涂料在屏蔽性能、阳极保护作用效果和缓蚀性能等方面都具有良好的效果.建立了相关的模型,并解释了煤基聚苯胺具有这些作用的相关防腐蚀机理.     

不同种类混凝土涂料的性能测试及对比研究

混凝土结构中大量使用涂料进行防腐蚀和劣化修复,准确掌握涂料的各项性能对于监控其使用效果十分重要.为了能够快速检验和测试混凝土涂料性能的优劣,根据日本土木协会和日本道路协会标准,检测了分别以氟树脂、聚氨酯和环氧为面漆的涂层配套体系的耐碱性、附着强度、耐老化能力和对裂缝的追随性.对各种涂层的性能进行了对比和分析.结果表明,各类涂层均对混凝土底材具有优异的附着能力;耐碱性能具有较大差异;氟树脂涂层具有更好的耐老化能力和更优的裂缝追随性,对混凝土结构的防护效果最佳.     

Synthesis and characterization of antibacterial polyurethane coatings from quaternary ammonium salts functionalized soybean oil based polyols

In this study, a simple and versatile synthetic approach was developed to prepare bactericidal polyurethane coatings. For this purpose, introduction of both quaternary ammonium salts (QASs), with well-known antibacterial activity, and reactive hydroxyl groups on to the backbone of soybean oil was considered. Epoxidized soybean oil was reacted with diethylamine and the intermediate tertiary amine containing polyol was reacted with two different alkylating agents, methyl iodide and benzyl chloride, to produce MQAP and BQAP, respectively. These functional polyols were reacted with different diisocyanate monomers to prepare polyurethane coatings. Depending on the structure of monomers used for the preparation of polyurethane coatings, initial modulus, tensile strength and elongation at break of samples were in the ranges of 122–339 MPa, 4.6–12.4 MPa and 8.4–46%, respectively. Polyurethane coatings based on isophorone diisocyanate showed proper mechanical properties and adhesion strength (0.41 MPa) for coating application. Study of fibroblast cells interaction with prepared polyurethanes showed promising cells viability in the range of 78-108%. Meanwhile, MQAP based samples with higher concentration of QASs showed better adhesion strength, surface hydrophilicity and antibacterial activity (about 95% bacterial reduction). Therefore, these materials can find applications as bactericidal coating for biomedical devices and implants.