Effect of Nano Clay on Corrosion Protection of Zinc-rich Epoxy Coatings on Steel 37

Epoxy zinc rich coatings containing clay nanoparticles were prepared and the effect of clay content on the cathodic protection performance of the coatings was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy（EIS） and immersion test. Open circuit potential（OCP） measurements and immersion tests were also carried out to better understand the behavior of zinc rich coating. EIS and OCP measurements showed that addition of 1 wt% clay improved the cathodic protection duration and sacrificial properties of the epoxy zinc rich coating. Transmission electron microscopy（TEM） photographs confirmed that clay nanoparticles were successfully dispersed in the coating matrix loaded with 1 wt% clay. Immersion test results indicated that addition of 1 wt% clay nanoparticles in zinc rich epoxy coatings increased the cathodic protection ability of coatings.

碳纳米管改性的无机-有机水性富锌底漆的空蚀行为

在质量分数为3%的NaCl溶液中,利用磁致伸缩空蚀试验机研究了碳纳米管改性的无机-有机复合水性富锌涂料的空蚀行为.测量了静态和空蚀条件下涂层的极化曲线,比较了常态和阴极保护下空蚀时的腐蚀电流变化,通过分析涂层在静态、空蚀以及阴极保护下空蚀的交流阻抗谱(EIS),进一步探讨了空蚀机理.结果表明:涂层的空蚀行为是力学因素和电化学腐蚀因素协同作用的结果,在阴极保护条件下,电化学腐蚀减弱,空蚀过程以力学作用为主.

3套海洋工程重防腐涂料NORSOK M-501认证试验结果分析

NORSOK M-501标准是重防腐涂料体系在国际上通行的性能认证标准,文中按照NORSOK M-501标准对海洋大气环境下碳钢用无溶剂重防腐涂料体系、石墨烯涂料体系、环氧富锌涂料体系进行了老化试验研究,对涂料体系在该标准试验环境下的腐蚀行为和腐蚀失效原因进行了分析。研究结果表明:3个配套体系循环老化试验前后拉开法附着力均>5 MPa,满足标准要求。石墨烯涂料体系和环氧富锌涂料体系试验后附着力发生了衰减,无溶剂涂料体系试验后附着力增大了17%。4200 h循环老化盐雾试验后,所有样板均通过了起泡、开裂、锈蚀剥落检测。3套体系中,环氧富锌体系和无溶剂涂料体系腐蚀扩展相近,约为11 mm,石墨烯涂料体系腐蚀扩展相对较大。所有样板划痕附近均产生起泡腐蚀现象,其他漆膜处未见明显腐蚀。鉴于此,可针对涂层缺陷采取专项处理措施,降低腐蚀发生风险。

有机-无机杂化对无机富锌涂料性能的影响

以硅酸钾溶液与硅溶胶为原料,制备了不同模数的硅酸钾溶液,采用四甲基氢氧化铵对硅丙乳液进行催化水解,用适度水解的硅丙乳液对硅酸钾溶液与硅溶胶的反应物进行改性,制得涂料基料,通过有机-无机杂化的方式将涂料基料与锌粉按质量比1.0∶2.6进行混合,制备了一种水性无机硅酸钾富锌涂料。考察了硅酸钾溶液模数、硅酸钾溶液固含量、适度水解的硅丙乳液掺量等对水性无机富锌涂料性能的影响,并对相关作用机理进行了分析。结果表明：当硅酸钾模数为3.3,硅酸钾溶液固含量为25.0%,适度水解的硅丙乳液的添加量为硅酸钾溶液固含量的5%-10%时,涂膜的硬度为5H,柔韧性为4 mm,附着力为1级,7 d耐水性和耐人工海水性能较好,所配制涂料的综合性能优异。

硅酸钾-硅溶胶基水性无机重防腐涂料的制备

以高模数硅酸钾溶液为主要原料,采用简单物理共混法与活性锌粉按1∶2.6的质量比进行物理混配制备得到水性无机富锌涂料。并系统研究了高模数硅酸钾水性无机富锌涂料的基本性能、搅拌时间,硅酸钾的模数,锌粉目数和配比对高模数硅酸钾水性无机富锌涂料的影响,结果表明,搅拌0.5-1 h,锌粉目数在400-500目左右,高模数硅酸钾模数在4.8-5.5之间,而基料∶锌粉=1∶2.6时,涂膜性能最佳。

纳米-无机复合涂料的制备及其性能研究

本文介绍了纳米-无机富锌涂料的制备方法,通过改变实验条件制备出无机富锌涂料,向其中添加纳米颗粒得到的纳米-无机复合涂料并进行性能测试。结果表明:硅酸盐模数为5.5,实验温度为70℃,实验时间为10min,基料与颜料配比为1∶2.5时涂料的稳定性、涂料的机械性能和防腐性能效果最优。加入纳米材料后涂料的附着力,耐水性,耐酸性干燥时间等性能有显著提高,耐水性尤为突出。

环氧富锌-石墨烯涂层在中性盐雾和高低温循环浸泡中的失效研究

目的研究20#钢表面环氧富锌-石墨烯涂层在中性盐雾和高低温循环浸泡(3.5%NaCl溶液,45℃12 h+RT 12 h)试验中的失效过程与行为。方法采用电化学交流阻抗(EIS)测试、开路电位(OCP)监测、扫描电镜观察与分析(SEM/EDS)以及红外光谱(FTIR)等方法研究涂层在两种试验环境中的失效特征和对20#钢的保护作用,并探讨涂层失效的低频阻抗评价标准。结果涂层试样分别在中性盐雾79 d和高低温循环浸泡160 d后,表面开始出现锈点,失去对基体的保护作用,此时低频阻抗(|Z|0.01 Hz)值降至7×104Ω·cm2左右。除了屏蔽作用以外,环氧富锌-石墨烯涂层还可为钢基体提供一定的阴极保护作用,其中高低温浸泡环境中的阴极保护作用时间略长。在两种加速试验环境中,涂层后期的失光率均处于“明显失光”,色差值达到或接近“较大变色”。红外光谱显示,涂层中的特征官能团未发生明显的变化。结论通常利用低频阻抗(|Z|0.01 Hz)低于1×10^(6)Ω·cm^(2)来衡量有机涂层(不含导电颗粒)失效的判据,不适用于评价碳钢表面的环氧富锌-石墨烯涂层体系,对于该体系的失效评价可能需要再降低近2个数量级,约为7×10^(4)Ω·cm^(2)左右。

碳钢表面电镀锌镍/有机富铝复合涂层的制备与性能

为提高碳钢表面电镀锌镍的防护性能和应用限制,采用电镀锌镍层作为底层,有机富铝涂层作为顶层,设计出一种复合涂层防护体系。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、中性盐雾试验、电化学测试等手段对电镀锌镍/有机富铝复合涂层的表面/截面形貌及耐蚀性进行表征与分析。结果表明:电镀锌镍/有机富铝复合涂层表面光滑平整,无明显缺陷,复合涂层体系界面结合良好,无分层现象,经1500 h中性盐雾试验后复合涂层无红锈。复合涂层较单独的电镀锌镍合金层腐蚀电流密度降低了2个数量级,表现出受控的牺牲阳级作用,并实现了在海洋防护领域的应用。复合涂层有效提升了电镀锌镍层的耐腐蚀性能,拓宽了电镀锌镍层在腐蚀防护领域的应用范围。

石墨烯的分散方法及在水性环氧富锌涂料中的应用进展

石墨烯具有高的比表面积、高的机械强度、优异的导热和导电性、低的化学反应活性、良好的物理阻隔性能等特性,在提升涂料/涂层防腐性能方面具有很大的潜力,因而受到了广泛关注,石墨烯水性环氧富锌涂料是其中的研究热点。但是,石墨烯较大的比表面积及层间范德华力的相互作用导致其在水性溶剂或聚合物基体中极易发生团聚,直接影响了其在水性涂料/涂层中性能的发挥。因此,如何改善石墨烯在水性溶剂或聚合物基体中的分散性是待解决的首要问题。本文综述了石墨烯在水性环氧富锌涂料中的研究进展,对比讨论了单一或多种分散方法对石墨烯在水性涂料特别是水性环氧涂料中分散效果的影响规律及适用范围,对现有文献中石墨烯环氧富锌涂料的防腐性能进行了汇总,分析了石墨烯类型、含量及其与锌粉的相对比例对涂料/涂层性能的影响规律及选择原则。最后,本文介绍了石墨烯在提高涂层屏蔽性能及阴极保护方面的作用机理,并对石墨烯水性环氧富锌涂料在工业化制备和应用方面面临的挑战和未来研究方向进行了简要讨论。

常见水性涂料的研究进展

水性涂料不仅环保健康,而且生产和使用安全。近年来,水性涂料的发展受到了越来越多研究者的关注,已经成为涂料工业的发展主流之一。介绍了环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、聚丙烯酸酯涂料、醇酸树脂涂料和无机富锌涂料共5类常见水性涂料的研究现状及其应用情况,并讨论了水性涂料目前面临的挑战和未来良好的发展前景。

低表面处理底漆配套富锌底漆带锈涂装综合性能研究

为解决实际钢结构工程对低表面处理和长效防腐的需求与当前低表面处理涂料防腐效果差、高防腐性涂料带锈涂装不适用间的矛盾,研究了低表面处理涂料与常规富锌底漆进行配套的底漆体系,并设计了系列实验以探究该底漆体系在带锈钢板上的综合性能。结果表明,低表面处理涂料与常规富锌底漆能够起到正向协同作用,其配套体系兼顾了带锈施工及高防腐性能,施工便捷,防腐效果好,综合效果优异,可为实际钢结构低表面处理防腐工程提供良好方案。

鳞片状锌基环氧富锌重防腐涂料的研制

环氧富锌涂料具有良好的耐蚀性能,广泛应用于重防腐体系。简要介绍了重防腐涂料的应用和特点。讨论了鳞片状锌基环氧富锌涂料的组成,各组分的作用以及涂料的配方设计。分析了鳞片状锌粉的特点并对其主要性能指标进行测定。介绍了锌基环氧富锌涂料的主要优点、使用范围并对其指标进行测定。

多道富锌基涂层在NaCl溶液中的电化学行为研究

多道富锌基涂层的电化学行为研究表明,涂层中的Zn粉未表现出明显的阴极保护作用,即使在富锌涂层上覆盖几个微米厚的环氧清漆涂层, Zn的阴极保护作用也会变得非常微弱. Zn粉对钢铁的保护作用在于Zn粉腐蚀产物对涂层的“自修复能力”.在环氧清漆覆盖条件下,无机富锌涂层中Zn粉的反应活性比有机富锌涂层中Zn粉的高,即Zn粉的反应速度更快.

水溶性硅酸锂富锌涂料的研制

简述了富锌涂料的性能。针对工程需要 ,以硅酸锂溶液为主成膜物质 ,并添加其它辅助成膜物质 ,研制成功了具有耐温、耐候、导静电、长效防腐蚀等特性 ,且经济实用的新型水溶性硅酸锂富锌涂料。

高模数硅酸钾及其富锌涂料的制备

研究了不同硅溶胶、硅酸钾和烷氧基硅烷对高模数硅酸钾制备的影响 ;探讨了温度、时间和搅拌速度对高模数硅酸钾制备的影响 ;进行了高模数硅酸钾富锌涂料的配方实验 ,并与国外样品的性能进行了比较。

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2500h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。

水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

为制得环保且防腐蚀性能优异的富锌涂料,引入环氧树脂来改性水性聚氨酯,以水性环氧聚氨酯为基料制备富锌涂料,通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析,研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统富锌涂料进行了对比。结果表明,水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强;锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响,添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能。

水性无机富锌涂料的应用研究

为了减少金属的腐蚀给人们带来的巨大损失,研究一种水性无机富锌涂料,通过与各种防腐涂料在防腐性能、安全性能以及施工性能等方面进行比较可知:水性无机富锌涂料不仅具有优良的防腐性能,方便施工,而且不易引起火灾,同时对环境没有任何污染,满足人们对环境保护的要求。水性无机富锌涂料的环保性成为目前具发展前途的环保型涂料。水性无机富锌涂料将会得到更为广泛的应用。综述了水性无机富锌涂料的成膜机理、防腐机理、类型、优越性及其在施工过程中的要求等,同时对其发展进行了展望。

涂料中含铬量对烧结式富锌涂层性能的影响

以片状锌粉和铝粉为原材料 ,研究了涂料中铬酐含量对烧结式富锌涂层性能的影响。结果表明 :涂料中的铬酐含量决定涂层中金属粉的粘结情况 ,铬酐含量过高 ,涂层局部爆皮 ;铬酐含量过低 ,涂层粉化。在得到粘结性好的涂层范围内 ,铬含量越高 ,涂层耐蚀性越好。

模数对无机富锌涂料和涂层性能的影响

硅酸钾富锌涂料是目前广泛使用的钢铁防腐蚀涂料。作为涂料粘结剂的高模数硅酸钾溶液对涂料和涂层的性能有重要影响。本研究考察了硅酸钾粘结剂的模数变化对涂料及涂层性能产生的影响。实验结果表明:粘结剂模数的提高可以提高固化后涂层的耐水性能,当粘结剂模数在5.0左右时,所得富锌涂层具有最佳的耐磨性能,但当粘结剂模数超过5.5时会造成涂料施工性能和贮存稳定性下降,涂层柔韧性降低,从而降低涂层的耐磨性能。