反应型乳化剂及其水性环氧涂料的制备和耐蚀性能

目的制备一种低VOC、低毒性的水性环氧树脂涂料。方法通过N,N-二甲基乙二胺与环氧树脂E51反应,然后利用冰乙酸中和成盐,制得一种反应型水性环氧树脂乳化剂,再与环氧树脂E51及四种胺类固化剂(651、GT19、DL19、SG)按一定的比例混合搅拌均匀,于电极表面涂覆,固化成膜后封装。采用显微红外光谱仪(Micro-FTIR)表征乳化剂的结构,采用动态光散射粒度分析仪(ZETA)测试乳化剂乳化E51后得到的乳液粒径。通过电化学阻抗谱和极化曲线测试,研究四种固化剂固化成膜的水性环氧涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果当乳化剂与E51的质量比为1∶1时,乳液平均粒径最小为52 nm,分布最均匀,体系最稳定。用固化剂651固化得到的涂层硬度最高,附着力最强,交联密度最高,涂层断面较为致密,在浸泡60 h后,仍具有较高的阻抗模值5.23×104??cm2和较低的自腐蚀电流密度2.0×10-7 A/cm2,对基底具有较好的腐蚀防护作用。结论制得的水性环氧树脂涂料对基底具有良好的防护性能,适用于环保型低VOC涂料领域。

车身非金属件用导静电涂料的制备

用丙烯酸树脂作为成膜物质,分别以不同厂家的导电钛白粉和导电云母粉为导电填料,制备了导静电涂料。探究了研磨时间对涂料细度以及所得涂层光泽、电阻和颜色的影响。选择合适的国产导电填料(导电云母粉ECP-100C或导电钛白粉ECF-3000C)制备的涂料的细度及其涂层电阻等关键指标与用国外同类产品制备的涂料相当,颜色接近于纯白,L为91.02左右,电阻超过1×10~6?,完全满足车身非金属件用白色导静电涂料的性能要求。

极化电位对铜系防污涂层性能的影响

采用电化学阻抗谱研究了外加0.0、-0.7和-0.9 V(相对于饱和甘汞电极)极化电位对铜系防污涂层在青岛海域海水中防护性能的影响,采用三维电子显微镜对涂层腐蚀形貌进行观察,以原子吸收分光光度计测量介质中铜元素的含量来表征防污剂(氧化亚铜)的溶解速率,并进行了6个月的实海试验。结果表明,极化电位加速了涂层的阴极剥离过程,明显降低了其防腐和防污性能。

石墨烯导电防腐涂料的制备和性能评价研究

目的制备一种石墨烯基导电防腐涂料,评价和分析涂料的长效防腐机理和导电机制。方法以环氧树脂为主要成膜物质,通过导电填料和防腐填料搭配并配方优化,制备新型石墨烯导电防腐涂料。通过基本性能的检测、电化学工作站测试、中性盐雾实验、实地埋样试验及大电流冲击实验,探究导电防腐涂层的防腐机理和失效衍化过程,并考察涂层的电气性能。结果制备的导电防腐涂料不仅基本性能(附着力、耐冲击性及涂层结合强度)优异,还具有优异的耐水、耐中性盐雾和耐化学品性,经盐雾实验1500h测试后,涂层完整且湿附着力仍表现良好。电化学系统测试表明,在3.5%NaCl溶液中浸泡60 d后,涂层仍具有较好的防护性能。涂层的体积电阻率和表面接触电阻分别为0.21??cm和6.32??cm2。经5 kA大电流冲击试验5次后,未发现涂层开裂、剥落和烧毁等情况,表明若干次大电流冲击对导电防腐涂层无明显影响。结论该配方的导电防腐涂料具有较好的耐蚀性及电气性能。

苛刻海洋大气腐蚀环境下石墨烯改性重防腐涂料在输电铁塔表面的服役性能评价

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明:研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过5000 h,耐循环老化4200 h后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞2321线10级输电铁塔示范涂装54个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色1级,百格附着力在0~1级,拉拔附着力8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达10年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。

离子镀沉积TiSiCN单层和TiSiCN/TiSiN多层涂层的微观形貌及摩擦学行为

采用多弧离子镀技术在钛合金表面制备了TiSiCN单层涂层和TiSiCN/TiSiN多层涂层,对比研究了两种涂层的微观形貌、硬度、结合性能和摩擦磨损性能。结果表明:两种涂层的组织结构均致密均匀;与TiSiCN单层涂层相比,TiSiCN/TiSiN多层涂层的硬度更高;TiSiCN/TiSiN多层涂层与基体的结合强度小于TiSiCN单层涂层的;TiSiCN/TiSiN多层涂层在大气中和人工海水中的摩擦因数分别为0.32和0.30,TiSiCN单层涂层在大气中和人工海水中的摩擦因数和磨损率均低于TiSiCN/TiSiN多层涂层的,TiSiCN单层涂层的耐磨性能更优。

一种高固体分环氧重防腐涂料的制备及应用

本文以环氧树脂E51为主要成膜物质,采用含有环氧基团的低分子量环氧化合物为活性稀释剂,添加防锈颜料、填料和助剂制备一种高固体分环氧重防腐涂料,其体积固含高达99.6%,该涂料施工性能好,一次成膜厚度可达300μm,耐盐雾性能超过4000h,与混凝土之间的附着力达到10.5MPa,同时具有优异的耐化学品性。将该涂料应用到海工混凝土防腐实践中,取得良好的防护效果。

石墨烯改性重防腐涂料在世界最高输电铁塔的防腐应用

针对世界第一380 m输电铁塔在临海海洋大气腐蚀环境的防腐耐候需求,设计石墨烯改性重防腐涂料体系(包括环氧石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和氟碳耐候面漆,其中氟碳面漆采用红白相间颜色,具有防腐和航空标识功能)对输电铁塔进行防护涂装。通过实验室配方优化、石墨烯改性重防腐涂料性能检测和示范工程涂装,最终定型涂料配方体系。同时针对临海环境室外涂装工况,介绍石墨烯改性重防腐涂料在铁塔镀锌管件的施工工艺和施工经验。