复配功能填料对无溶剂环氧涂层防腐性能的影响

针对不同种类的功能型填料对无溶剂环氧涂层性能的影响进行研究,选择了云母氧化铁协同钙交换SiO_(2)作为防锈填料来增强涂料的耐腐蚀性,沉淀硫酸钡配合陶瓷粉来增强涂料的耐磨性,在合适的颜基比下采用正交试验法制备出不同填料复配的无溶剂型环氧涂料。通过基础性能测试、电化学交流阻抗(EIS)以及耐盐雾测试等,分析研究了复配填料的质量比对涂层性能的影响。结果表明:在成膜物质与填料的质量比为3∶2,填充填料与防锈填料质量比为1∶1,陶瓷粉与沉淀硫酸钡质量比为2∶1,云母氧化铁与钙交换SiO_(2)质量比为3∶1时,制备的涂层在物理性能优异的同时,还拥有很高的涂层电阻,经3.5%NaCl溶液浸泡3000 h后,涂层电阻仍能保持在6.486×10^(10)Ω·cm^(2),展现出了良好的耐腐蚀性。

无溶剂氟化聚丙烯酸酯/环氧树脂复合涂层的制备及其防腐性能

为了提高环氧树脂涂层的疏水性和耐腐蚀性,设计了一种具有环氧基团的无溶剂氟化聚丙烯酸酯(PFEMA)来对环氧树脂进行改性。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(FESEM)、水接触角(CA)、电化学阻抗谱(EIS)等测试方法研究了无溶剂氟化聚丙烯酸酯改性环氧树脂涂层的结构和性能。结果表明:随着无溶剂氟化聚丙烯酸酯用量的增加,涂层的水接触角从69°升高至115°;与纯环氧树脂涂层相比,氟化聚丙烯酸酯/环氧树脂涂层的低频阻抗模量更高。此外,随着氟化聚丙烯酸酯在环氧树脂中用量的增加,涂层腐蚀速率减小,在3.5%NaCl溶液中浸泡15 d后复合涂层仍有良好的保护效果。因此,引入氟化聚丙烯酸酯可以显著增强环氧树脂的防腐性能。

水利工程无溶剂环氧树脂涂料性能对比研究

无溶剂环氧树脂涂料是水利工程防腐中最常用的涂料之一,不同组成的无溶剂环氧树脂涂料固化成膜后的物理属性也会有所不同,此外固化过程也会影响涂层的均匀性,这都会对涂层最终的工作性能造成影响。选取了四种不同类型的无溶剂环氧树脂,通过试验的手段对比分析了涂料的粘结强度、附着力等物理属性以及防水、耐磨等性能,并综合分析了影响涂料性能的主要因素,结果表明实干时间过短的无溶剂环氧涂层会使得涂层固化不均最终造成涂层耐磨性能、耐冲击等综合性能的下降,所对比涂层的最短实干时间为4.93 h,其附着力最小,为3 MPa,其耐磨性和抗氯化物渗透性也最差。

低黏度无溶剂环氧石墨烯玻璃鳞片涂料的研制

针对现有环氧石墨烯玻璃鳞片涂料环境污染大、防腐性能周期短、漆膜柔韧性差、不能采用传统喷涂施工工艺等问题,以长碳链羰基化合物功能增韧树脂与低相对分子质量的液体双酚A环氧树脂作为成膜物,无溶剂改性脂环胺和腰果壳油酚醛胺作为固化剂,引入纳米级片状石墨烯,复配玻璃鳞片,共同构建三维立体屏蔽层,制备了低黏度无溶剂型环氧石墨烯玻璃鳞片重防腐涂料。探讨了树脂复配比例、固化剂复配比例、玻璃鳞片和石墨烯加量对涂层防腐性能的影响。结果表明:当m(E51环氧树脂)∶m(312树脂)=2∶1、m(CK-5106脂环胺)∶m(D0590腰果壳油酚醛胺)=10∶1、玻璃鳞片质量分数为20%、石墨烯质量分数为0.4%时,涂料常温下黏度低至90 KU,可直接采用传统的高压无气喷涂施工工艺,制备的涂层防腐性能优异、柔韧性佳,固含含量接近100%,较传统涂层厚度降低60%,可满足石油炼化、海洋等领域防腐蚀标准及需求。

溶剂型与水性丙烯酸涂层室内浸泡老化及在线监测研究

[目的]基于电偶传感器的大气腐蚀监测技术在工程应用涂装体系中的应用需要深入研究。[方法]通过室内浸泡试验,采用超景深显微镜和电化学阻抗谱(EIS)技术,考察了由环氧底漆分别与水性和溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆组成的涂层体系在完整和受破坏的情况下的老化过程,并使用电偶传感器监测涂层下金属基体的腐蚀电流。[结果]溶剂型涂层在浸泡过程中的失效形式以起泡为主,而水性涂层的失效以锈点为主。对腐蚀电流进行监测有助于判断发生腐蚀的节点,腐蚀电流的波动反映了涂层与金属界面接触面积的变化。根据在线监测所得的腐蚀电流及通过EIS技术测得的涂层低频阻抗模值,建立了基于腐蚀电量的涂层下腐蚀评价模型。[结论]溶剂型涂层具有比水性涂层更好的防腐蚀性能。电偶传感器能够较好地检测腐蚀电流,但在浸泡过程中会受到腐蚀。

硅烷偶联剂对无溶剂环氧涂层防腐性能的影响

研究了硅烷偶联剂对无溶剂环氧涂层在潮湿环境下防腐性能的影响。对含硅烷偶联剂的无溶剂环氧涂层的吸水率、水蒸气透过量、阴极剥离及热水浸泡后的湿附着力进行了测试,发现硅烷偶联剂会使涂层对水的阻隔性下降,表现为添加量超过10%时涂层吸水率快速增大,添加量超过5%时涂层水蒸气透过量、阴极剥离半径明显增大,热水浸泡后湿附着力下降。

金属管道防腐用环氧涂料性能提升策略

环氧涂料由基料、固化剂、稀释剂、颜填料、助剂和偶联剂等组成,是涂料工业的支柱之一,在金属管道防腐体系中起到了不可或缺的作用。如何通过环氧涂料的设计,使其能够适应不断扩展的金属管道应用领域和提升的防腐性能、环保和经济性要求,一直是金属管道防腐领域的重要研究内容。介绍了无溶剂双组分环氧涂料的组成与特点,系统地总结和评述了三种常用于提升无溶剂双组分环氧树脂涂料性能的策略,即环氧树脂基体的改性、固化剂的优化设计和助剂的共混改性,并在最后对环氧涂料未来研发方向进行了展望。

改进型无溶剂法工艺合成环氧大豆油的研究

以732#强酸性阳离子交换树脂为催化剂,采用改进型无溶剂法工艺合成环氧大豆油。优化工艺条件为:大豆油∶H2O2∶甲酸为1∶(0.60～0.65)∶(0.13～0.15)(W/W/W),催化剂用量3%～4%(以大豆油计),相转移稳定剂用量0.2%～0.3%(以大豆油计),反应温度65～70℃。所得产品色泽浅(<150),环氧值高(≥6.5%),热稳定性好(保留率>96%),产品质量达到或优于国优标准,催化剂可重复使用8次,再生容易,无腐蚀,环境污染小。

应用EIS研究改性无溶剂环氧防腐涂层的防护性能和腐蚀特征

本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg扩散控制、腐蚀扩展、涂层失效;将厚度60μm涂层的服役过程划也分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生和渗水受阻、Warburg扩散控制、有限层扩散控制、阻挡层扩散控制。因30μm的厚度太小,侵蚀性粒子对涂层的渗透比较容易,在涂层服役中后阶段,有向局部腐蚀和鼓泡剥离发展的倾向,防护性能持续下降,腐蚀指标持续上升。厚度60μm的涂层表现出良好的防护性能,中后期涂层的保护作用和腐蚀指标能够维持稳定。厚度60μm涂层浸泡1年后最大电化学腐蚀活性区面积不到0.12%,涂层孔隙率能够保持在10^(-8)左右。以菲克第二定律为基础推导出了涂层中水扩散动力学模型,根据该模型生成的图像可以形象地体现水在涂层的三维分布和动态变化,模型理论结果与实验数据吻合。

聚氨酯—环氧树脂胶粘剂的研制

研制出一种无溶剂的双组份聚氨酯 -环氧树脂胶粘剂。结果表明 ;它有较高的粘接强度和伸长率 ,达到半结构胶的要求 ,有较高的耐水和耐温性 ,当一定量聚氨酯预聚体含量时 ,胶粘剂的粘接强度出现最佳值。

改性2-乙基-4-甲基咪唑固化剂的胶囊化研究

利用正丁基缩水甘油醚(BGE)对2-乙基-4-甲基咪唑(EMZ)进行了改性,合成了含有羟基的EMZ固化剂(M-EMZ)。以所合成的M-EMZ为芯材、以聚醚酰亚胺(PEI)为壁材,采用乳液-溶剂蒸发技术,成功制备了M-EMZ固化剂微胶囊。该固化剂微胶囊均具有规则的球形,粒径分布较窄,平均粒径约为25μm。所制备的固化剂微胶囊具有优良的固化活性、释放性能和潜伏性能,可以在100℃下使E-51环氧树脂在2h内固化且室温储存期在3个月以上。

潜伏性2MMZ-PS微胶囊固化剂的制备与表征

以2-甲基咪唑(2MMZ)为芯材,聚苯乙烯(PS)为壁材,采用溶剂挥发技术,制备了一种新型潜伏性2MMZ-PS微胶囊固化剂。通过红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析仪和差热扫描量热仪(DSC)对微胶囊固化剂的化学结构、芯材含量、表面形貌、粒径分布及固化性能等进行了表征。所制备的微胶囊固化剂表面光滑,粒径分布较窄,平均粒径约为10.18μm,芯材2MMZ含量为40.36%。由微胶囊固化剂与环氧树脂E-51制备的单组分胶黏剂,具有优良的固化特性和潜伏性能,可在100℃下1h内实现固化,室温储存期可达1个月以上。

环保型透明双组分改性聚氨酯胶黏剂的研究

报道了一种无溶剂、双组分、透明环氧改性聚氨酯胶黏剂,利用红外光谱法跟踪探讨了合成机理,分析了各基团之间的化学反应及其产物随时间的变化。结果表明:改性后聚氨酯的许多性能得到改进;在最佳原料配比及适宜的实验条件下,产品黏度适中,流动性好,性能稳定,储存期长;在m(合成环氧改性聚氨酯)∶m(固化剂)=5∶3的条件下,室温表干时间约45 min,剪切强度大于19 MPa,产品为韧性,耐溶剂、耐温性优良,固化过程中不起泡,用于粘接及灌封时美观。

环氧树脂改性聚氨酯弹性体

利用环氧树脂(E-51)与聚氨酯预聚体NCO的反应,得到改性聚氨酯弹性体(PUE),并考察了PUE的物理性能。实验结果表明:E-51质量分数为5%时,PUE的邵尔A型硬度、拉伸强度、100%定伸应力和撕裂强度达到最小值,分别为86、15.9 MPa、2.5 MPa和32.1 N.mm-1,而扯断伸长率为457%;E-51提高了PUE的耐热性;E-51质量分数为5%时,PUE的耐溶剂性差,耐四氢呋喃最差,环己酮次之,乙酸乙酯最好。

环氧树脂与丙烯酸树脂的自分层行为研究

选择不同的混合溶剂体系考察部分相容的环氧树脂和丙烯酸树脂的自分层行为。首先通过计算不同的混合溶剂溶度参数在溶剂挥发过程中的变化,预测混合溶剂对两树脂的溶解情况和两树脂可能的分层行为,然后实验观察不同体系的自分层行为。实验结果表明混合溶剂的相对挥发速率不同,两树脂的分层效果不同;树脂膜厚不同,分层效果不同。实验得到了具有良好分层效果的丙烯酸树脂/环氧树脂膜,这为自分层涂料的制备提供了一种可供借鉴的研究方法。

熔融结合型环氧粉末涂料固化程度的溶剂萃取法研究

以丁酮为萃取溶剂，研究了SEBF－2熔融结合型环氧粉末涂层自由膜在160℃～230℃经不同时间团化后的萃取团化度．用温度－时间重叠技术分析了涂胶固化反应动力学过程，并用扫描电镜观察了萃取形貌．结果表明，在160℃～220℃之间，萃取固化度随温度升高与时间的延长而增加；在230℃经长时间团化，涂膜发生热降解。在研究温度范围内，萃取固化反应呈现单一激活能，表明固化过程主要受单一反应机制所控制。

水下施工固化环氧涂料的研究

根据水下施工固化涂料的特点与要求,分析了可用于水下施工固化的涂料种类,发现只有特定的无溶剂环氧涂料才能满足水下施工固化的要求。最终,研制了一种可完全水下施工固化的无溶剂环氧涂料,该涂料以双酚F环氧树脂和甲苯基缩水甘油醚为主要基料,以特定的胺类作为固化剂。该涂料具有良好的水下施工涂装性能和优异的防腐性能,可用于水下钢结构的涂装与防护,满足水下使用的要求。

无溶剂中温固化双马来酰亚胺树脂的合成及性能研究

通过在双马来酰亚胺(BMI)中引入二元胺、环氧树脂(EP)、改性剂苯胺型VB衍生物(N-DVBA)及稀释剂苯基噁唑啉(POX)制成了适合无溶剂型增韧的双马来酰亚胺树脂。通过红外光谱法和差示扫描量热法及动态热机械分析等仪器研究了该改性双马来酰亚胺树脂的结构、反应程度和热稳定性。结果表明,稀释剂及低黏度环氧树脂的引入,对双马来酰亚胺树脂体系的黏度降低很多,浇注体也具有较好的力学性能,能够满足湿法缠绕成型工艺要求。

封闭型环氧嵌段聚氨酯阴极电泳漆的制备与性能研究

合成了以聚氨酯为主链环氧树脂嵌段改性的封闭型阴极电泳漆。先制得预聚体,接着用环氧树脂接枝到聚氨酯主链上,最后用甲乙酮肟对剩余的—NCO封端。利用DSC对漆膜测试,证明树脂经解封后玻璃化温度明显提高。环氧树脂的接枝使漆膜的硬度、厚度进一步优化。研究了溶剂、环氧树脂及亲水剂用量和助溶剂种类的变化对漆膜性能的影响。实验结果表明恰当的参数配比能使漆膜性能达到最佳。

渗入固结型混凝土防腐涂料的研究

混凝土具有多孔结构,水和离子可通过混凝土的孔隙渗入于混凝土内部,对混凝土造成腐蚀。以环氧树脂和糠醛/丙酮制备了渗入固结型混凝土防腐涂料(PSEp),其中糠醛/丙酮混合物为反应性溶剂。制得的涂料具有优异的润湿性能,能够渗入砂浆固结体(水灰比为0.5)的孔隙中并原位交联(渗入深度可达4.0 mm),从而对混凝土孔隙进行封闭。该涂料渗入混凝土后与之形成复合增强层,其粘附力(拉拔强度)比混凝土提高130%。同时,混凝土表面抗离子渗入能力提高,其电通量从3 400 C下降至130 C。因此,该涂料可有效用于混凝土防腐。