改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂(GS)对氧化石墨烯(GO)进行插层改性,制备了改性氧化石墨烯(GSGO),再以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料,最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂(WAR)共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR、Raman、XRD和SEM等对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征。结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中GSGO含量为10%(以An的质量为基准,下同)时,GSGO/PANI/WAR-2涂层的耐腐蚀性能最好,极化电阻为7.98×107?·cm2;腐蚀速率为1.26×10–4 mm/a,阻抗值|Z|可达到5.25×106?·cm2。与纯WAR相比,其腐蚀电流密度从9.82×10–6A/cm2减小至1.08×10–8 A/cm2,腐蚀电位从–0.56 V增加到–0.28 V。     

改性六方氮化硼/水性聚氨酯防腐涂料制备与性能

以聚甘油-10(PG)作为稳定剂，在超声条件下对六方氮化硼(h-BN)进行剥离和改性。通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)对PG改性的h-BN纳米片(GB)进行了表征。将制备的PG纳米粒子用作水性聚氨酯(WPU)涂层的防腐填料，制备了GB质量分数分别0，0.5%，1.0%，2.0%的为复合涂层(PU/GB)。考察了不同涂层的水接触角、吸水率、附着力损失、热稳定性和机械性能。最后，通过电化学工作站研究了WPU、PU/GB0.5、 PU/GB1.0 和PU/GB2.0复合涂层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明，GB纳米粒子可以显著增强水性聚氨酯涂层的耐水性、热稳定性、机械性能和耐腐蚀性能。     

GS改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂(GS)通过静电作用对氧化石墨烯(GO)进行插层改性制备了改性氧化石墨烯(GSGO),再以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料。最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂(WAR)共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR,Raman,XRD和SEM等测试手段对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征,结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GSGO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR 复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中w(GSGO)=10% 时,涂层的耐腐蚀性能最好。腐蚀电流密度从9.82?10-6A/cm2减小至1.08?10-6A/cm2,腐蚀电从-0.56V增加到-0.28V,|Z|值可达到5.25?106 ohm.cm2。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯防腐涂料的制备

采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性，通过原位聚合法将改性CNC与水性聚氨酯(WPU)交联复合，在交联剂三羟甲基丙烷(TMP)的协同作用下，合成高度交联的改性CNC/WPU复合材料。通过FTIR、XRD、SEM、拉伸实验、电化学极化曲线和EIS表征了复合材料的结构及性能。结果表明，TMP含量[以聚丙二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)总质量为基准，下同]2.0%与改性CNC含量(以PPG和IPDI总质量为基准，下同)1.5%共同添加制备的CNC/WPU复合材料性能最优，所得复合涂层表面致密，拉伸强度较空白WPU样品得到明显提高；涂层吸水率降至约6.0%，耐水性能良好；腐蚀电流密度降至9.76×10^–8 A/cm²，阻抗谱容抗弧半径达3.15×10⁷Ω·cm²，盐水中浸泡168 h涂层表面无明显变化，是综合性能优良的耐腐蚀涂料。     

有机硅改性端羟基聚酯的合成

在二月桂酸二丁基锡的催化作用下,通过有机硅预聚体与端羟基聚酯的缩聚合成了系列有机硅改性聚酯。用傅里叶变换红外光谱分析了改性聚酯的结构。以钛酸四正丁酯为固化剂成膜后,检测了改性聚酯涂层耐热性、耐腐蚀性及机械性能。改性聚酯涂层具有良好的性能,按端羟基聚酯和有机硅树脂质量比1∶1改性后,涂层的附着力达1级,铅笔硬度达4 H,冲击强度大于50 kg.cm,可耐400~450℃的高温;涂层阻抗由2.8×107Ω.cm2提高到1.1×108Ω.cm2,腐蚀电位由-0.671 V增至-0.536 V,腐蚀电流密度由4.562×10-5A/cm2降至6.194×10-7A/cm2,极化电阻由4.812 kΩ/cm2提高到57.019 kΩ/cm2。     

无Co双钙钛矿结构中温固体氧化物燃料电池阴极材料SmBaFeNiO5+δ及其性能优化

用溶胶–凝胶法合成了无Co的双钙钛矿SmBaFeNiO_5+δ(SBFN)阴极材料,并引入Sm_0.2Ce_0.8O_1.9 (SDC)电解质材料制备复合阴极,降低热膨胀系数和优化性能。研究表明:SBFN在30~900℃的平均热膨胀系数为14.1×10^-6 K^-1,SBFN–SDC15 (质量比为85:15)复合阴极的平均热膨胀系数降为12.0×10^-6 K^-1。SBFN在425℃时电导率具有最大值,为48 S/cm。700℃时SBFN|SDC|SBFN对称电池的界面极化阻抗(Rp)为0.386Ω·cm²。在SBFN中引入SDC可以改善其电化学性能,SBFN–SDC10 (质量比为90:10)复合阴极具有最低的Rp,为0.224Ω·cm²。800℃时,以SBFN和SBFN–SDC10为阴极的单电池,最大功率密度分别为367.6 m W/cm²和507.8 m W/cm²。     

环氧树脂和聚硅氧烷复合涂层在重工业污染区气候下的腐蚀行为

Q235钢基材表面分别喷涂环氧树脂和聚硅氧烷体系涂层于重庆市"重工业污染区"110kV变电站大气环境中自然曝晒0～450 d。通过电化学测试,研究两种体系浸在5%NaCl介质中的耐候性与耐盐蚀性、腐蚀类型、腐蚀规律。结果表明:环氧树脂涂层体系平均腐蚀电流密度为1.118 0×10~(-10)μA/cm~2,平均极化阻抗为1.313 1×10~7·cm~2;聚硅氧烷涂层体系平均腐蚀电流密度为8.602 0×10~(-9)μA/cm~2,平均极化阻抗为2.470 8×10~6·cm~2;结合腐蚀形貌分析,环氧涂层比聚硅氧烷有较好的耐候性,具有良好的防腐性能。     

硅烷偶联剂改性氧化石墨烯增强环氧树脂复合涂料的防腐性能

采用简单的一步水热法制备了硅烷偶联剂功能化氧化石墨烯(KGO),并将其与环氧树脂复合，制备了一种高性能的防腐涂料。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射分析对KGO的各项性能及微观形貌进行了表征。随后通过电化学阻抗谱(EIS)和盐雾试验对添加了质量分数为0.1%、0.2%和0.3%的环氧树脂复合涂料的耐腐蚀性能进行表征。结果表明，KGO显著提高了环氧树脂复合涂层的屏蔽性能和耐腐蚀性能。环氧树脂复合涂层腐蚀电流密度由8.8×10^-8 A·cm^-2最低下降到2.0×10^-8 A·cm^-2。其中，0.2 KGO/EP涂层的低频阻抗模量在浓度为3.5%的NaCl溶液中浸泡72 h后仍维持在较高水平，约高出纯环氧树脂涂层2个数量级。当KGO的添加量为0.2%时，环氧树脂复合涂层具有最优异的耐腐蚀性能。     

油罐用聚氨酯改性环氧树脂基防腐底漆的研制

采用聚氨酯改性环氧树脂为基料,环己酮、甲基异丁基酮和2-庚酮(MAK)为混合溶剂,三聚磷酸铝和磷酸锌、云母氧化铁红作为防锈颜填料,制备聚氨酯改性环氧树脂基防腐底漆,研究了基料、混合溶剂和防锈颜填料等因素对底漆防腐性能的影响。利用红外光谱、接触角测试、机械性能测试、电化学交流阻抗谱、耐腐蚀介质测试、单因素和正交试验等方法检测底漆的防腐性能。结果表明:混合溶剂质量比为5∶4∶1的清漆涂层阻抗为1.32×1010Ω·cm2;颜基比(P/B)为0.8~0.9、三聚磷酸铝与磷酸锌质量比为6∶4、厚度为75~90μm的色漆涂层阻抗高达2.1×1010Ω·cm2,涂层电容低至7.2×10-11F/cm2;底漆具有优异的机械性能和防腐性能,能够满足石油储罐的防腐技术要求。     

高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料的制备及性能研究

针对大型海水淡化关键设备制造成本高、防腐期效短等问题,基于金属表面屏蔽阻隔原理,采用酚醛改性环氧树脂和改性聚酰胺为基料,以氧化铁红、硫酸钡、片状填料等为防腐填料,获得应用于新型低合金耐蚀钢或碳钢基材表面的高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料。实验结果表明:该涂料吸水率1. 2%,抗氯离子渗透性0. 9×10-3mg/cm²·d,柔韧性1 mm,耐冲击性50 cm,耐88℃海水浸泡6 000 h,耐盐雾10 000 h,涂层耐阴极剥离性能测试被剥离涂层距人造漏涂孔外缘平均距离为4. 5 mm,经33 d 88℃海水浸泡0. 01 Hz低频阻抗(|Z|0. 01 Hz)条件下该涂层电化学交流阻抗值由8. 28×1010Ω·cm²降为1. 18×108Ω·cm²,且曲线平滑,说明该涂层具备优异的防腐性能。