智能涂层概述及其研究进展

介绍了智能涂层的定义、分类以及触发和响应机制,并以响应机制为出发点对智能涂层进行了分类和介绍。详细阐述了每种响应机制的响应机理及研究现状,并对未来智能涂层发展方向进行了展望。其中,中介响应智能涂层创新方向多、可研究性高,在pH响应、电位响应、光/磁热响应、力学响应等方向取得了丰硕的研究成果。集传感器网络系统、信号采集、信息处理模块以及智能响应模块为一体的智能涂层体系将成为研究热点和重点,中介智能响应涂层部分研究成果已经具有数据传感、数据分析、信息储存、模型建立等功能,实现了一定程度的自主分析和自主响应,未来将在军事、智能隐身、智慧生活等各个领域得到广泛应用,并助力工业4.0的发展。

水性聚氨酯风电叶片面漆耐候性影响因素研究

以水性聚氨酯风电叶片面漆为研究对象,考察了树脂羟基含量、色浆和水性光稳定剂类型对涂层耐人工气候加速老化性能的影响。结果表明,选择合适的树脂羟基含量及色浆类型,并添加光稳定剂可提高涂膜的耐候性,优化后的配方满足DNV GL认证的要求。以水性聚氨酯风电叶片面漆为研究对象,考察了树脂羟基含量、色浆和水性光稳定剂类型对涂层耐人工气候加速老化性能的影响。结果表明,选择合适的树脂羟基含量及色浆类型,并添加光稳定剂可提高涂膜的耐候性,优化后的配方满足DNV GL认证的要求。

一种耐甲醇的浅色导静电涂料制备及性能研究

通过多官能度的酚醛环氧树脂、高分子量的双酚A环氧树脂互配,用高官能度脂环胺固化,综合考虑涂层屏蔽性能、内应力、固含量、施工性,研制了耐甲醇的浅色导静电涂料。通过对该涂料在甲醇中硬度、开裂等研究发现,涂层经受1 440 h甲醇浸泡之后,附着力依然在5 MPa以上,邵氏-D硬度在74.5,同时解决了高交联密度涂层经常会出现的涂层发脆问题。制备的涂料固含量在90%以上,涂层表面电阻率符合GB/T 13348—2009中10~8～10^(11)Ω的指标要求,可制成浅色涂料,满足相关行业的使用需求。

二聚酸改性环氧树脂的制备及应用研究

利用二聚酸(EJS)羧基与环氧基团的反应,向双酚A型环氧树脂(E51)中引入1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-HDE)及二聚酸中的脂肪长链柔性链段,以提高环氧树脂的柔韧性和耐冲击性,并降低其黏度。通过优化反应温度、E51与1,6-HDE的物质的量比、催化剂用量,制备出了高柔韧性环氧树脂。采用红外光谱、凝胶色谱等手段对改性树脂进行了表征,采用差示热扫描量热、应力-应变拉伸试验、冲击实验等手段对合成树脂的性能进行了测试。结果表明:改性树脂的柔韧性明显增加,断裂伸长率42.39%,清漆漆膜耐冲击性70 cm,柔韧性1级。以改性树脂为主要成膜物质,设计了防腐底漆配方,并对涂层的防腐性能进行了研究。结果表明:二聚酸改性环氧树脂涂层具有优异的防腐性能,EIS阻抗下降缓慢,耐盐雾性、耐盐水性和耐碱性较优,阴极剥离单边剥离深度为1.8 mm。

高固体分环氧涂料的制备与研究

以自制低黏度二聚酸改性环氧树脂(HEH)、双酚A环氧树脂和低黏度固化剂开发出VOC含量为79.2 g/L的高固体分环氧涂料。采用盐雾试验、3.5%Na Cl溶液和10%Na OH溶液浸泡试验、阴极剥离试验研究了HEH用量、颜料体积浓度(PVC)以及固化剂对涂层防腐性能的影响。采用SEM、EIS和DSC对涂层性能进行了表征。结果表明:HEH与E51按质量比1∶1复配,PVC=0.30且使用脂环胺固化剂时,涂层孔隙率小,致密性好,防腐性能优异。

耐候长效防腐丙烯酸改性聚硅氧烷涂料制备研究

丙烯酸改性聚硅氧烷涂料配方设计中性能平衡是难点,为同时保证涂层具有优异的防护性和应用性,以柔韧性、耐温变性、层间附着力、防腐性和耐候性为研究对象,考察了树脂成膜机理、氨基硅烷用量、紫外光助剂对涂层性能的影响,其中耐温变性和层间附着力是影响涂层应用的关键因素,防腐性和耐候性是影响涂层防护性能的关键因素。结果表明:采用湿固化成膜机理树脂,树脂与氨基硅烷质量比(R/C)为6∶1且搭配复合紫外光助剂时涂层具有优异的防护性和应用性。

水性聚氨酯风电叶片面漆的研究

以聚氨酯分散体改性羟基丙烯酸分散体及聚醚改性的HDI固化剂为成膜物质,制备了一种水性聚氨酯风电叶片面漆。结果表明,羟基丙烯酸及聚氨酯分散体比例为3︰1及固化剂过量质量分数为40%时涂层性能最优。通过长石粉和聚四氟乙烯分散体可提高涂层的耐磨性,且聚四氟乙烯分散体的质量分数为4%时涂层的耐磨性最好。所制备的涂层综合性能均满足相关标准的要求,具有良好的应用前景。

风电叶片前缘防护

风能被认为是当今所有可用能源中最具有发展潜力的,已经成为新能源发电中不可或缺的一部分。风力机叶片是风力机的重要部件,对风力机的运行效率和使用寿命起着至关重要的作用。但风力发电场通常都建在具有高温或高寒、酸碱腐蚀和沙尘暴环境的地方,风力发电机组工作条件差,风电叶片的前缘由于线速度高,极易受到侵蚀。作者综述了影响风电叶片前缘防护的因素及前缘防护的保护方案,并提出了风电叶片前缘防护发展中所存在的问题。

非异氰酸酯法合成脂肪族热塑性聚氨酯及其性能研究

利用二氨酯二醇氨酯交换的非异氰酸酯法合成高分子量的脂肪族热塑性聚氨酯.以己二氨酯二醇（BHCH）的自缩聚,合成了Mn为29200的聚己二氨酯（PBHCH）,其熔点为154.31℃,拉伸强度为28.41MPa,断裂伸长率为3.91%;利用己内酰胺与乙醇胺的共聚合成了同时带有端氨基及端羟基的尼龙-6低聚物,并与己内酯反应转化为端羟基尼龙-6低聚体,经与BHCH在170℃常压反应4 h及180℃减压反应6.5 h,获得了数种带有短尼龙-6段的酰胺型聚氨酯（s-PAUs）,红外、核磁、GPC、广角X-射线衍射、DSC、TGA和力学性能表征表明,此类s-PAUs的Mn在26000以上、熔点在123.85-170.89℃之间、拉伸强度达28.53 MPa、断裂伸长率达299.0%.

基于己内酰胺和乙醇胺的聚酯酰胺合成及表征

以己内酰胺及乙醇胺进行开环聚合,合成了聚酰胺预聚物(PrePA),并采用N,N'-碳酰双己内酰胺(CBC)和1,4-双(2-噁唑啉)苯(PBOX)对其进行了扩链反应.进一步将PrePA与己二酸缩聚,制备了聚酯酰胺预聚体(PrePEA),以CBC和PBOX复合扩链剂扩链,获得了特性黏数达0.74 dL/g的聚酯酰胺.并采用红外、核磁及WAXS对聚合物的结构和晶型进行了表征,以DSC和TGA测定了聚合物的热性能,同时对聚合物的力学性能进行了测定.

海洋钢结构用环氧玻璃鳞片涂料的开发

采用中碱玻璃鳞片为主要功能填料,制备了一种适用于苛刻海洋环境中工程钢结构防腐的高固含环氧重防腐涂料。结合实验设计软件对涂料配方进行设计、优化,得到的配方完全满足NORSOK Standard M-501的实验要求。研究了影响环氧玻璃鳞片涂料的耐阴极剥离性能和循环老化性能的关键因素。开发的产品与某国外同类产品性能接近,在固含量、施工性等方面优于国外同类产品。

碳氢树脂在高固体分环氧涂料中的应用研究

采用DSC、吸水率、EIS方法研究了不同种类碳氢树脂的性能,确定了适用于高固体分环氧涂料的最佳碳氢树脂。通过SEM、DSC、EIS、盐雾研究了不同碳氢树脂用量涂层的基本性能与防腐性,确定了最佳碳氢树脂用量。通过层间附着力研究了碳氢树脂对高固体分环氧涂料覆涂性的影响。结果表明,采用粘度为300～400 cp、羟基含量为1. 7%～2. 2%的C9/C10非活性不饱和长链醇醚碳氢树脂且其用量为16%时,涂层屏蔽性高,防腐性好,覆涂性优异。