硅系无机防腐涂料的制备及性能

[目的]硅系无机涂料的耐水性较差,固化过程中易发生起皮、开裂,使用后出现干擦掉粉现象,以及使用寿命短的问题亟需解决。[方法]以硅酸钾、硅溶胶和丙烯酸乳液为主要成膜物,结合钛白粉和石墨烯作为颜填料,再辅以适当的助剂,制得硅系无机防腐涂料。讨论了高模数硅酸钾溶液的稳定性,助剂的选择,以及成膜物、颜填料的用量对涂料性能的影响。[结果]该涂料不含游离甲醛,不含汞、镉等重金属,VOC(挥发性有机物)含量低,且具有优异的贮存稳定性、防腐性、阻燃性、耐水性、耐碱性、耐冲击性等性能。[结论]该涂料克服了传统无机硅酸盐涂料存在的缺点,满足建筑内外墙涂料相关标准的要求。

底面复合水性丙烯酸氨基烤漆的制备与性能

[目的]底面复合水性丙烯酸氨基烤漆的综合性能有待提高。[方法]以水性羟丙分散体为主要成膜物质,搭配氨基和异氰酸酯固化剂,采用正交试验优化底漆的颜填料配方,制备出一种综合性能优异的底面复合水性丙烯酸氨基烤漆。通过底漆物化性能测试及电化学表征,对比了正交试验优化组与腐蚀速率较小的4组漆膜的性能,探究了底漆成膜树脂含量和颜基比对漆膜性能的影响,并改进了底漆的烘烤工艺。[结果]以改性沉淀硫酸钡、云母粉、三聚磷酸铝、多磷酸铝锶水合物和黑色浆的质量比8∶2∶3∶4∶5为最优颜填料配方的底漆涂层在5%NaCl溶液中的腐蚀电位最正、腐蚀电流密度最小,耐中性盐雾时间长达480 h。当底漆成膜树脂含量为45%、颜基比为0.8、烘烤时间为10 min及干膜厚度控制在25μm左右时,它与水性丙烯酸氨基−聚氨酯面漆(厚度25μm左右)组成的复合涂层可耐酸或碱360 h,耐中性盐雾至少2000 h。[结论]该烤漆完全满足钢结构用水性防腐涂料的综合性能要求。

高光泽高防腐水性汽车涂料的制备与性能

[目的]传统溶剂型汽车漆VOC(挥发性有机物)含量高,而现有的汽车用水性涂料耐老化性和耐蚀性较差。[方法]以有机硅改性水性环氧树脂为成膜材料,通过添加固化剂、功能颜填料、防锈剂等辅料,制备了一种高光泽高防腐水性汽车涂料,并讨论了各种原辅料的用量对涂料性能的影响。[结果]所制水性汽车涂料的表干时间为45 min,附着力0级,铅笔硬度达到HB,耐盐雾腐蚀时间在4000 h以上,老化3000 h后的保光率为87%,能通过240 h的耐水性测试,且VOC含量低至56.5 g/L。[结论]该涂料符合汽车用水性涂料标准(HG/T 4570-2013)的要求。

轮毂用水性烤漆的制备及性能

[目的]为提升车轮毂的耐腐蚀性能,制备出一款水性烤漆。[方法]以水性丙烯酸乳液搭配氨基树脂为成膜物质,探讨了水性丙烯酸乳液与氨基树脂的种类及用量,水性铝银浆的种类及用量,以及烘烤温度对涂层综合性能及外观的影响。[结果]以丙烯酸乳液3711与氨基树脂CYMEL 303按8∶1的质量比交联后得到的涂层性能较好,铅笔硬度3H,附着力0级,耐冲击性(1kg)95cm,耐中性盐雾时间336h。[结论]所制涂料漆膜具有良好的外观及综合性能,在搭配环氧底漆和罩光清漆的情况下可用于车轮毂表面装饰与防护。

含不同改性剂的纳米防腐色浆对金属防腐涂料性能的影响

[目的]对颜填料进行化学改性虽然能解决与涂料树脂的相容性问题,但可能影响涂层的防腐性能。[方法]将用含有GL-1110(酸性基团改性的硅氧烷低聚物)和GL-527(氨基硅氧烷低聚物)改性剂的纳米防腐色浆制备的环氧-硅溶胶涂料喷涂在Q235钢表面(干膜厚度均为25~26μm),测试了涂层的主要性能。[结果]两种涂层的铅笔硬度均为6H,附着力均为0级,耐紫外老化试验500 h后均不开裂、不起泡,仅轻微变色,表明改性剂对涂层的物理性能没有明显影响。在3.5%NaCl溶液中进行的电化学阻抗谱(EIS)测量和中性盐雾(NSS)试验的结果均表明,以GL-1110改性防腐色浆制备的涂料有更好的耐腐蚀性能。[结论]GL-1110能够让功能性防腐颗粒在涂料中更均匀地分散,充分发挥其屏蔽作用,并杜绝缺陷的产生。

石墨烯改性水性环氧富锌防腐涂层的制备及耐蚀性研究

[目的]将石墨烯(GE)作为改性剂引入水性环氧富锌(ZRE)涂层之中,探讨不同锌含量下添加石墨烯对其力学、电学及防腐性能的影响。[方法]通过划格附着力和耐冲击性测试考察了涂层的力学性能,根据表面电阻率、体积电阻率、吸水率和中性盐雾测试结果来评价石墨烯改性水性环氧富锌涂层的防腐效果。[结果]随着锌粉含量的增加,引入少量石墨烯能明显提高涂层的导电性和耐蚀性,但添加过多会导致涂层性能变差。综合力学、电学和耐腐蚀性能得出在锌含量70%的水性环氧富锌涂层中加入约0.9%的石墨烯效果最好。[结论]石墨烯添加量增大而导致的腐蚀微电池增多是涂层防腐蚀性能下降的主要因素,明确涂层中石墨烯与锌、铁之间的共存关系有望进一步提升水性环氧富锌涂层的综合性能。

一种聚天门冬氨酸脂防腐蚀涂料的研制

本研究以聚天门冬氨酸脂树脂和脂肪族异氰酸酯固化剂(HDI)为成膜树脂,通过加入一定量的颜填料及助剂,研制了一种聚天门冬氨酸脂防腐蚀涂料。该涂料的固含量高,具有良好的柔韧性、耐冲击性、耐盐雾性和耐老化性能,相较于丙烯酸聚氨酯涂料,前者的复涂时间间隔更短,且可厚涂,降低了施工成本,在石油炼化装置外防腐、储罐外防腐、海洋钢结构外防腐、风电等领域具有广阔的应用前景。

汽车零部件用单组分水性环氧厚浆底漆的研制

[目的]拟制备一种性价比高的汽车零部件用水性环氧厚浆底漆以满足市场需要。[方法]研究了作为主要成膜物的水性环氧乳液EV6102与水性丙烯酸乳液LR-2052的质量比,气相二氧化硅CT-200与水性膨润土BP-188L的用量,以及增稠剂的选择对涂料性能的影响。[结果]当水性环氧乳液EV6102与水性丙烯酸乳液LR-2052的质量比为1∶2,气相二氧化硅CT-200、水性膨润土BP-188L和增稠剂ACRYSOL ASE60的质量分数分别为0.5%、0.4%和0.2%时,制得的涂料初期耐水性好,铅笔硬度为H,耐中性盐雾时间300 h,耐水时间1200 h,VOC(挥发性有机化合物)含量30 g/L,单道涂层厚度可达到150μm。[结论]该单组分底漆涂膜的各项性能满足汽车零部件用底漆的要求。

Improvement of anticorrosion and adhesion to magnesium alloy by phosphate coating formed at room temperature

A new surface protection process was developed to magnesium alloy against corrosion in aggressive environments.Firstly,a phosphate coating was formed on rinsed magnesium alloy.Then,powder painting was carried out on the phosphated magnesium alloy.Surface morphologies and phase compositions of the phosphate coating were investigated by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscope(SEM) .The results show that the phosphate coatings formed in bath containing earth additives at room temperature have dense and fine microstructure.The phosphate coating provides excellent paint adhesion to the magnesium alloy. Salt spray tests indicate that the corrosion resistance of the phosphate coating plus paint could meet the demand of magnesium alloy automobile components in aggressive environments.

基于pH敏感缓蚀剂微胶囊的自修复涂层的制备及对碳钢的腐蚀防护作用研究

以丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸乙酯为单体合成了一种具有pH敏感性的聚合物,并以此负载磷酸二氢钾,形成缓蚀剂微胶囊,再将其与水性丙烯酸涂料复合,制备出了一种环保型自修复涂层。通过傅里叶变换红外光谱分析和Zeta电位测定,考察了微胶囊与涂料的相容性,采用扫描电镜观察自修复涂层的形貌特征,借助电化学阻抗谱和中性盐雾试验来评价自修复涂层对R235碳钢的腐蚀防护作用。结果表明:缓蚀剂微胶囊与涂料基体的相容性良好,可以均匀地分散于涂料中,形成的涂层表现出优异的自修复作用,能够显著提高对碳钢的腐蚀防护性能。

一种快速固化耐酸防腐酚醛环氧涂料的研制

针对储存酸性介质的石油化工储罐及压力容器的防腐需求,采用F-51、F-53酚醛环氧树脂,Ancamine 2753脂环胺和NX-2003D腰果壳油改性酚醛胺固化剂,添加叔胺固化促进剂,辅以0.8%的石墨烯分散体、5%的苯甲醇增塑剂等原料,研制出一款耐酸性介质性能优异的快速固化防腐涂料。它附着力高,常温下固化只需4 d,适用于油田与化工储罐及压力容器的现场防腐维修。

大型LNG储罐外罐涂漆工艺及质量控制

我国大型液化天然气(LNG)储罐多建造在沿海地带,储罐外罐长期处于高湿度、高氯化物浓度环境,腐蚀介质主要是大气中氯化物、二氧化碳,对钢筋混凝土、预应力混凝土中钢筋具有强腐蚀作用。所以,必须采用防腐涂料对外罐混凝土进行隔离保护,防止附近海水及空气中的氯离子等腐蚀介质对混凝土结构造成破坏。文章介绍了LNG储罐外罐涂装工艺及质量控制。

改性玻璃鳞片/水性环氧防腐涂料的研制

将硅烷偶联剂KH560作为改性介质,采用化学接枝法在KH560与玻璃鳞片(GF)的质量比分别为1∶1、3∶1和5∶1的条件下合成了KH560/GF、3KH560/GF和5KH560/GF三种表面改性玻璃鳞片。红外光谱和扫描电镜的测试结果表明KH560发生水解缩合并与玻璃鳞片表面的活性羟基共价键合,硅烷低聚物沉积到玻璃鳞片表面形成包覆层。再以改性玻璃鳞片为防腐填料,搭配环氧乳液、颜填料和各类助剂研制了一款性能优异的双组分水性环氧防腐涂料,探讨了水性环氧树脂种类、树脂与固化剂的质量比、改性玻璃鳞片种类及其用量对漆膜性能的影响。实验结果表明:当选用环氧乳液2060和固化剂725且其质量比为5∶1,3KH560/GF在防锈体系中的质量分数为60%时,所制涂层综合性能最佳,耐中性盐雾时间可达720 h。

水性防腐涂料防闪锈性的研究

以水性丙烯酸防腐涂料为基础,通过测试防闪锈性、耐水性、耐中性盐雾性和电化学阻抗等研究了pH、缓蚀剂和复配缓蚀剂对水性涂料防闪锈性的影响。结果表明:pH对水性涂料的防闪锈性影响较大,当pH>9.3时,可以逐渐抑制闪锈的发生,但pH调节剂添加量大时对涂膜的耐水性影响较大;使用单一缓蚀剂,对水性涂料的防闪锈性和耐腐蚀性难以起到平衡的作用,而复配不同类型缓蚀剂,可以起到良好的防闪锈作用,还能减轻对涂膜耐腐蚀性的影响;复配缓蚀剂添加量为0.4%时,可达到综合性能优于市售防闪锈剂的效果。

高固含环氧云铁中间漆的研制及配套性研究

研制了一种高固含环氧云铁中间漆,重点讨论了改性树脂、固化剂、固化促进剂、流变助剂及云母氧化铁用量对高固含环氧云铁中间漆及配套体系性能的影响。结果表明:研制的高固含环氧云铁中间漆质量固体分为90%,VOC含量(210g/L)明显低于传统的环氧云铁中间漆;同时,该产品具有优异的综合性能,满足HG/T4340—2012要求;另外,该产品具备优异的重涂性与配套性,与环氧富锌底漆及丙烯酸聚氨酯面漆配套可提供优异的防腐性能。

改性超支化醇酸树脂涂层的制备及性能

以端羟基超支化聚酯和蓖麻油酸为原料,通过酯化反应合成了超支化醇酸树脂,通过红外、核磁等手段研究了它的化学结构。采用超支化醇酸树脂作为改性剂制备了固含量55%~70%的醇酸树脂涂料,考察了改性涂料的流变性能及其涂膜的力学性能、热性能与防腐性能。实验结果表明:超支化聚合物的适当添加可在不影响涂料黏度和涂装性能的基础上,有效提高醇酸树脂涂层的柔韧性和耐酸碱盐腐蚀性能,其耐弯曲性能高达2 mm,耐冲击性达到50 cm。固含量为65%的涂层综合性能最好。为进一步提高涂层的防腐性能,在该体系中添加了0.1%~0.5%的端羟基超支化聚酯改性氧化石墨烯(HGO)。循环盐雾测试320 h后发现,HGO添加量为0.5%的涂层腐蚀最轻。

大潮差海域跨海桥梁预制墩台防腐施工技术

为提高混凝土跨海桥梁耐久性,降低桥梁在设计使用年限内的维护费用,翔安大桥跨海桥梁段在配制高耐久性海工高性能混凝土以及设置合理保护层厚度的基础上,针对不同混凝土结构所处的腐蚀环境,采取环氧胶泥与聚脲防腐防水涂料结合、硅烷浸渍与景观涂料复合涂层作为保障混凝土结构耐久性的辅助措施。能够有效防止海洋腐蚀环境中的有害物质与混凝土结构直接接触,提高结构本身的耐久性,大幅度降低跨海桥梁运营期的维护成本。在众多混凝土防腐蚀措施中,外加防腐涂层是一种经济而有效的辅助措施。

丙烯酸基水性防腐涂层的研制

制备了一种阴离子型丙烯酸乳液作为成膜物的环保型水性防腐涂料。通过考察成膜物质用量以及颜填料的种类和用量对涂料性能的影响来确定水性防腐涂料的配方。

石油化工行业阀门表面防腐探讨

目前石油化工行业阀门出现的表面腐蚀严重、反复维护等问题,仍不能有效解决,使整体装置存在质量和安全风险,且资金损耗严重。本文从阀门制造、使用单位储存维护等方面全面分析,提出合理的解决方案,可有效消除安全风险、降低防腐资金投入。

油性无机防腐涂料在装配式钢结构建筑中的应用

钢结构防腐性能对建筑使用寿命至关重要。文中通过油性无机防腐涂料试验研究发现,在耐酸和耐碱工况下,6 000 h平板试件未发生变化,划擦试件出现部分锈蚀起泡,极大地提高了钢构件耐腐蚀性能,保证了建筑使用寿命。该成果在项目中应用取得了良好的经济和社会效益。