冷涂烯锌涂料的制备与性能研究

首先研究了不同环氧树脂(E20、E44和E51)对环氧含锌涂层基本性能的影响,其次探究了纯薄石墨烯的添加对涂层防腐蚀性和力学性能的影响,确定了锌质量分数30%涂料体系中纯薄石墨烯的最佳添加量,最后考察了膨润土、聚脲、聚酰胺钠作为防沉体系对冷涂烯锌涂料贮存稳定性的作用。通过中性盐雾试验,并结合扫描电镜、表面电阻率、剩余锌含量和力学性能测试,制备出符合T/CHTS 10105—2023标准要求的冷涂烯锌涂料。结果表明：采用环氧树脂E44所制备的涂层基本性能最佳;加入质量分数0.5%纯薄石墨烯后,涂层的力学性能均有提升,表面电阻率≤10⁶Ω,锌粉利用率超过80%,耐中性盐雾时间可达3 000 h;添加质量分数0.9%膨润土、0.6%聚脲和1%聚酰胺钠防沉体系后,冷涂烯锌涂料可在50℃下稳定贮存60 d。     

锌铝双金属涂层的制备和性能

首先研究了成膜物质(包括改性环氧树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸树脂)对冷涂锌涂层基本性能的影响，然后考察了膨润土和聚酰胺蜡作为防沉剂对冷涂锌涂料的贮存稳定性，添加特殊聚酯类和磷酸酯类附着力促进剂后的效果，以及防锈填料的组成对涂层耐盐雾性能的影响。结果表明，采用丙烯酸树脂为成膜物质，添加质量分数分别为1.2%和0.3%的膨润土与聚酰胺蜡作为防沉剂，使用0.7%的特殊聚酯类附着力促进剂，由质量比为25∶22∶13的球锌、片锌和片铝组成防锈填料，可以得到一种防腐蚀性能优异的锌铝涂料，其耐中性盐雾性能可达3 000 h。     

添加稀土的富锌铝防腐涂料制备及性能研究

富锌铝防腐涂料通过电化学方式对钢材进行防护,为了提高富锌铝涂料的防腐效果,采用混合树脂为基体,通过在富锌涂料中添加稀土(镧和镨)粉末,制备了含稀土的富锌铝涂料。采用中性盐雾试验测试涂料的防腐效果,电化学极化曲线测试涂层的腐蚀电流和腐蚀电位,扫描电镜(SEM)分析腐蚀后涂层表面的微观形貌,用以研究稀土粉末对富锌铝涂料防腐性能的提高效果。研究表明:在富锌铝涂料中添加适量镧和镨可以代替部分锌粉起到很好的防腐效果,其中镧和镨的掺量分别在0.45%和0.3%时防腐性能最佳。     

冷涂锌涂层经不同时间中性盐雾试验后的电化学行为研究

对经过中性盐雾试验24、100、300、600、1 200、2 000和3 500 h后的Q235碳钢表面冷涂锌涂层进行了Tafel曲线与电化学阻抗谱(EIS)测量,再根据表面电阻率测量结果,讨论了冷涂锌涂层在中性盐雾环境中的腐蚀行为。结果表明,冷涂锌涂层的耐腐蚀性能可以分为3个阶段：初期──0～600 h,涂层有活化-钝化的特征,可以提供阴极保护;中期──600～2 000 h,腐蚀产物填满了冷涂锌表层孔隙并逐渐形成致密的氧化层,涂层同时提供了阴极保护和屏蔽保护;后期──2 000～3 500 h,涂层中的导电通道逐渐减少,阴极保护作用消失,涂层主要靠屏蔽保护维持到被破坏为止。     

水性冷涂锌的制备与性能

以丙烯酸酯乳液作为成膜物,制备了符合HG/T 4845-2015和JT/T 1266-2019标准要求的水性冷涂锌.考察了润湿分散剂(5281)的含量对涂膜附着力的影响,以及增稠剂(h-305)的含量对涂料贮存稳定性的影响.通过中性盐雾试验和自然气候曝露试验,结合扫描电镜和能谱,分析了配方优化后的水性冷涂锌的防腐蚀性能.结果表明:水性冷涂锌中加入0.6 g润湿分散剂可有效提高附着力,采用4.0％聚酰胺蜡加0.4％增稠剂的防沉体系可以达到24 h的适用期.该水性冷涂锌的耐中性盐雾时间可达2000 h.室外曝露试验中,水性冷涂锌的耐候性及防护时间略逊于溶剂型冷涂锌.     

新型活化环氧富锌涂层的耐腐蚀性研究

富锌涂料在防腐蚀领域具有广泛应用,然而其长效防护性能却受到锌粉活性影响。本文以冷涂锌涂层、传统环氧富锌涂层作为对照,研究了新型具有电化学活性的环氧富锌涂层在盐雾加速腐蚀试验后的耐腐蚀性。宏观形貌分析表明:盐雾加速腐蚀1 800 h后,活化环氧富锌涂层表面并未出现锈点;采用扫描电子显微镜、维体式显微镜观察试验后涂层的表面形貌和涂层结构,发现活化环氧富锌涂层微观表面更加平滑,锌粉并未出现大面积的氧化,涂层内部大小锌粉颗粒均匀排列;通过电化学方法研究涂层的耐蚀机理与防护性,发现活化富锌涂层具有更持久的低防护电位。以上研究结果表明,较冷涂锌及传统环氧富锌涂层而言,新型活化环氧富锌涂层具有优异的长期防护性能,是值得关注和研究的一种新型技术。     

防腐颜料对水性环氧涂料性能的影响

在水性环氧涂料中,添加防腐颜料对涂层防腐性能有一定的影响,而不同种类的化学防腐颜料对涂层的作用有所差异。通过对磷酸钼锌、磷酸锌铝、磷酸锌、磷酸铝及钙离子交换硅胶颜料的电导率、形貌分析以及由他们制成的涂层进行研究,以及漆膜耐中性盐雾试验、电化学交流阻抗谱及剥离涂层后的能谱(EDAX)进行分析,结果表明:在水性环氧涂料体系中,磷酸铝锌颜料颜料的防腐性能最优。     

富锌铝防腐涂料的制备及防腐性能研究

为降低富锌涂料中锌粉含量,改善涂料的防腐性能,采用丙烯酸树脂-氨基树脂为基体,超细锌粉和铝粉为防腐填料,配制了富锌和富锌铝涂料。经中性盐雾试验2 500 h后观察其防腐性能差异,同时采用电化学极化曲线测试涂层的腐蚀电流和腐蚀电位变化,采用扫描电镜(SEM)分析腐蚀后涂层表面的微观形貌。研究表明:锌含量76%的富锌涂料防腐性能较差,而在91%的富锌涂料中添加1%~4%铝粉可以代替部分锌粉而起到更好的防腐效果。     

锌铬涂层与无铬锌铝涂层的性能对比

介绍了锌铬涂料和无铬锌铝涂料的基本组分,并对这两种涂层的性能进行检测。结果表明:无铬锌铝涂层的外观和耐盐雾性较锌铬涂层略差,而附着力和硬度略优。分析了产生这些区别的原因。     

石墨烯水性环氧低锌防腐涂料的制备及电化学研究

选取溶液剥离法制备的石墨烯(PG)对水性环氧富锌涂料进行改性,取代富锌涂料中的部分锌粉,制备低锌含量的石墨烯水性环氧含锌涂料。研究了石墨烯掺量对涂层附着力、柔韧性、耐冲击性、耐中性盐雾、耐连续冷凝等性能的影响,及其电化学行为。结果表明:石墨烯可以明显改善涂层的力学性能及防腐性能,掺量0. 3%时涂层综合性能最佳,柔韧性为1 mm,耐冲击性为50 cm,划圈附着力为1级,耐中性盐雾、耐连续冷凝经1 500 h未出现明显的扩蚀、起泡、脱落及开裂等现象,与中间漆、面漆具有优异的匹配性。     

新能源汽车底盘防护用聚天冬氨酸酯聚脲的综合性能研究

采用二氧化硅、钛白粉、单层石墨烯和聚天冬氨酸酯聚脲,制备了新能源汽车底盘用防护涂料。研究了防护涂料的力学性能、耐候性、耐盐雾性以及抗石击性等,并用SEM、FT-IR、EIS表征了涂层的结构和形貌,测试了人工加速老化和耐中性盐雾试验过程中,涂层耐腐蚀性和附着力的变化,并与市售PVC涂层的抗石击性能进行了比较。结果表明：聚天冬氨酸酯聚脲涂层的附着力、力学性能、耐腐蚀性以及抗石击性能优异;加入二氧化硅和钛白粉后,涂层在人工加速老化和耐中性盐雾试验后耐腐蚀性和附着力进一步提高,但拉伸强度和撕裂强度下降;而加入单层石墨烯后,涂层的各项性能均有所改善,其中抗石击性改善明显。所制备的改性聚天冬氨酸酯聚脲适用于新能源汽车底盘的防护。     

冷涂锌防腐涂料的制备及性能研究

为提高冷涂锌涂料的防腐性能,改善其与钢材的附着力,采用SEBS树脂为成膜物质,复合锌粉为防锈颜料,高沸点芳香烃为溶剂,并加入缓蚀剂及其他助剂,制备了冷涂锌防腐涂料。通过中性盐雾试验考察了漆膜的耐腐蚀性能,同时采用万用表及电化学方法测试了漆膜的导电性。结果表明:当干膜中球形锌粉含量为92%、片状锌粉含量为4%及石油磺酸钡缓蚀剂含量为1%时,漆膜耐盐雾时间达到2 000 h,附着力达到6.5 MPa;万用表测试表明涂层表面导通;电化学测试表明涂层表面电极电位为-1 020 m V,与热浸锌及电镀锌表面接近。     

流变助剂对冷喷锌涂料性能的影响

分别以气相二氧化硅、聚脲、膨润土、聚酰胺蜡、触变型防沉树脂作为流变助剂制备的冷喷锌涂料,控制涂膜锌含量为96%,对5种涂层的表面状态、附着力、耐中性盐雾时间、配套性和5种涂料的贮存稳定性作出评价。结果表明,触变型防沉树脂制备的涂层在表面状态、耐中性盐雾、配套性方面远优于其他4种。从涂层的SEM照片可以看出,触变型防沉树脂制备的涂层锌粉堆积更整齐、致密,克服了传统富锌涂料疏松多孔的弊端,可以不需要中间涂层过渡直接配套面漆,同时具备极好的长效防腐性能。     

全水性单涂重防腐涂料的研制和性能研究

研究开发了一种全水性单涂重防腐涂料,其VOC含量为3.5 g/L,无苯系物和铅、镉、汞、铬有毒重金属;1道低于40μm的单涂层耐中性盐雾时间5 000 h,耐盐水浸泡时间4 200 h,耐人工气候老化时间4 200 h;不同表面除锈方式条件下,涂层都表现出优异的附着力和防腐性能;涂层耐摩擦、抗冲击、机械性能优异;涂层不影响切割和焊接作业;涂料可以对热镀锌涂层进行修补涂装,并提高其防腐性能;制作的大型桥梁支撑构件,使用3 a涂层无生锈现象。     

锌铝基重防腐涂料的开发与应用

根据钢结构特殊部位重防腐需要,以片状锌铝粉为基本填料,改性树脂为成膜物,开发出锌铝基重防腐涂料。对该涂料的防护性能和成本进行分析研究,结果表明:锌铝基涂料成膜后,其自腐蚀电位为-980 mV,可以对基体提供良好的牺牲阳极保护,其耐盐雾寿命为1 964 h。该锌铝基涂料与现有的锌铝基涂料相比具有明显的成本优势。     

汽车用车身材料不同油漆前处理微观结构及防腐能力

利用扫描电镜(SEM)观察了电镀锌、热镀锌、热镀锌镁合金的软钢,带铝硅涂层的热成型钢,以及铝板等车身常用板材经磷化或薄膜处理后的表面微观结构,通过中性盐雾试验考察了2种前处理的耐腐蚀能力。结果表明,薄膜处理的结晶没有磷化致密,且结晶大小也会因为涂层类型的不同而相同。薄膜处理的防腐能力在不同涂层上的表现有所不同,结晶越致密越好,结晶大小与防腐性能无关。薄膜处理更注重与电泳漆的结合性能。     

铝钛粉在防腐涂料中的应用

通过对铝钛粉在各类防腐涂料中的应用实验,结果表明铝钛粉具有良好的防腐性能,其用量在20%(质量分数)时,涂料综合性能良好,水性双组分环氧防腐涂料可耐中性盐雾408 h,水性醇酸防腐涂料可耐中性盐雾168 h,水性单组分丙烯酸防腐涂料可耐中性盐雾216 h,溶剂型双组分环氧防腐涂料耐中性盐雾可达500 h。且通过铝钛粉和铁钛粉的双组分环氧防腐涂料耐中性盐雾性能对比实验,结果表明铝钛粉的防腐性能优于铁钛粉。     

片状玻璃对水性复合锌铝合金涂层耐蚀性的影响

为了改善水性锌铝合金涂层的耐蚀性能,在硅烷钝化液中加入玻璃粉制备了玻璃/水性锌铝涂层,采用中性盐雾试验、电化学阻抗谱、极化曲线等方法研究了玻璃粉用量对 Q235 钢表面该涂层耐蚀性能的影响,利用扫描电镜、能谱、X 射线衍射等技术分析了涂层的形貌、组成以及元素分布状况。结果表明,添加片状玻璃粉可以提高涂层的耐蚀性能。玻璃粉与金属粉以平行叠加的方式排列在锌铝合金涂层中,部分玻璃粉包覆在涂层的外围形成致密的网状结构。当玻璃粉的添加量为 20 g/L时,涂层的耐蚀性能最好,耐中性盐雾试验时间为 3 100 h,是不添加玻璃粉涂层的 5 倍。     

石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究

针对传统环氧富锌涂料环保性差、质量大、成本高等问题,利用石墨烯优异的导电性与独特的二维片层结构可增强涂层防腐性能的特性,取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,以期制备低锌含量的石墨烯环氧锌基涂料。首先将石墨烯材料与环氧树脂预混合,掺杂天然高分子表面活性剂,制备一种高分散性石墨烯 /环氧树脂浆料;然后将其与计量的环氧树脂、锌粉、其他功能颜填料复配,通过高速分散与砂磨的制备方式相结合,得到石墨烯改性环氧锌基防腐涂料;最后通过力学性能、连接强度、交流阻抗、耐中性盐雾等方法探索涂层关键性能。研究结果表明：该石墨烯涂层防腐性能优异, 2 000 h盐雾划痕腐蚀扩展 0.9 mm,且力学性能与施工性能好,可广泛应用于船舶、海工设备、桥梁等大型钢结构装备领域。     

锌(铝)防护层与桥梁钢结构的防护

锌(铝)防护层自上世纪开发应用以来,很快被引入桥梁钢结构防护,现在的桥梁钢结构基本上是热喷锌和富锌涂料作为底层防护。通过比较热镀锌、热喷锌、富锌涂料、锌加等锌基涂料在钢结构防护应用中的特点,探讨锌(铝)防护层在桥梁钢结构长效防护和维修防护中的应用。