改性氧化铈/钨酸镍环氧防腐涂层的制备及性能

采用水热法制备出不同质量比的氧化铈/钨酸镍(CeO₂/NiWO₄)的复合粒子,再选用硅烷偶联剂KH560对其进行改性,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征了复合粒子的结构与形貌。将改性的复合粒子分散于环氧树脂（EP）中,然后喷涂在碳钢基体上制备CeO₂/NiWO₄/EP复合涂层,利用电化学交流阻抗（EIS）、加速浸泡实验和摩擦磨损试验（Taber）测试涂层的防腐与摩擦性能。结果表明：添加CeO₂/NiWO₄复合粒子的环氧树脂涂层的防腐耐磨性能大幅度提高,而且当复合粒子中CeO₂与NiWO₄的质量比为4∶3时,涂层防腐耐磨性能最好,该复合环氧涂层在3.5%NaCl水溶液中浸泡后期(45天)仍保持较高的阻抗模量(7.36×10⁸ Ω/cm²),比纯环氧树脂涂层高一个数量级。同时,经过10000转摩擦磨损后,此复合涂层的质量损失较纯环氧涂层减少56%,厚度损失量仅为CeO₂/EP的50%,表现出最优异的防腐耐磨性能。     

含氟环氧乙烯基酯树脂防腐涂料的制备及其性能研究

为提高环氧树脂力学性能和防腐性能,本研究利用丙烯酸对环氧开环制备环氧乙烯基酯树脂,并添加低浓度的甲基丙烯酸六氟丁酯,通过热固化制备出系列含氟固化膜。研究了固化膜的热力学性能、拉伸性能和防腐性能等,结果表明：当甲基丙烯酸六氟丁酯的添加量为 0. 4%（质量分数）时,固化膜的力学性能和防腐性能最优。拉伸强度由 44. 56 MPa提高到 59. 90 MPa,提高幅度为 34. 43%;在 3. 5% NaCl溶液中浸泡 82 d后,涂层的阻抗模量（ f＝0. 01 Hz）仍保持在 2. 43×10⁹ Ω·cm²以上。将甲基丙烯酸六氟丁酯引入环氧乙烯基酯树脂中,使其性能得到改善,有利于其在海洋重防腐领域的应用。²     

植酸改性石墨烯的制备及其在防腐涂层中的应用

石墨烯作为一种新型的二维片层材料在防腐涂料中具有很好的应用前景，然而石墨烯分散性差易团聚，且一般只具有物理防腐功能。针对这些问题，本文以一种成本较低的生物基原料——植酸（ PA）对石墨烯进行共价改性，利用其结构中的磷酸基团与氧化石墨烯表面的羟基反应共价接枝到石墨烯表面，制备得到了一种分散性良好的植酸改性石墨烯（ PA-rGO）植酸对石墨烯改性不仅可提高石墨烯在树脂中的分散性，还可以与金属基材螯合起到化学防腐的效果，。将 PA-rGO添加到水性环氧树脂中制备了一种具备“物理 +化学”双重防腐效果的水性防腐涂料。通过红外光谱以及 X射线光电子能谱对 PA-rGO的结构进行了表征，通过电化学阻抗及极化曲线研究了不同 PA改性程度的石墨烯对涂层防腐性能的影响。结果表明：当 PA体积浓度为 1.6%时， PA-rGO在涂层中的分散性最好，且所得涂层（ PA-rGO/WEP）具有最佳的防腐效果， 25 d后其阻抗模值能够达到 10⁶ Ω·cm²，比纯环氧涂层（ WEP）以及添加还原氧化石墨烯的环氧涂层（ rGO/WEP）高 1~2个数量级，自腐蚀电流（I_corr）最小，数值为 9.85×10^-9 A/cm²。     

硅/巯基复合改性光固化WPUA涂料制备及其性能

采用端羟基硅油（HS）、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯（PETMP）先后改性紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）,探究了HS及PETMP添加量对涂膜性能的影响。FTIR表征了改性前、后产物的结构;测试了乳液粒径,并利用TEM和SEM对乳液形貌和涂层断面进行了分析。通过涂膜附着力、硬度、柔韧性、抗冲击、接触角、综合热分析、电化学阻抗谱及极化曲线等测试评价涂层的机械性能、疏水性、耐热性及防腐性能。结果表明：当HS及PETMP添加量分别为3%、5%时,硅/巯基复合改性的紫外光固化WPUA涂层相对于改性前,硬度由HB提升为3H,附着力由3级提升到1级,柔韧性为0.5mm,耐冲击为50cm,接触角由68.5°提升到90.5°,吸水率由18.78%降低为6.94%;涂层的热稳定性显著增强;涂层阻抗由1.86×10⁶Ω·cm²增大到6.45×10⁷Ω·cm²,E_coor由 -1.069V正移到-0.4215V,I_coor由2.12×10^-8A/cm²减小到8.11×10^-10A/cm²,年腐蚀速率为0.0242mm。表明HS及PETMP的引入显著提升了涂层的综合性能。     

高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料的制备及性能研究

针对大型海水淡化关键设备制造成本高、防腐期效短等问题，基于金属表面屏蔽阻隔原理，采用酚醛改性环氧树脂和改性聚酰胺为基料，以氧化铁红、硫酸钡、片状填料等为防腐填料，获得应用于新型低合金耐蚀钢或碳钢基材表面的高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料。实验结果表明：该涂料吸水率 1. 2%，抗氯离子渗透性 0. 9×10^-3 mg/cm²·d，柔韧性 1 mm，耐冲击性 50 cm，耐 88 ℃海水浸泡 6 000 h，耐盐雾 10 000 h，涂层耐阴极剥离性能测试被剥离涂层距人造漏涂孔外缘平均距离为 4. 5 mm，经 33 d 88 ℃海水浸泡 0. 01 Hz低频阻抗（ |Z|_{0. 01 Hz}）条件下该涂层电化学交流阻抗值由 8. 28×10¹⁰ Ω·cm²降为 1. 18×10⁸ Ω·cm²，且曲线平滑，说明该涂层具备优异的防腐性能。     

溴代环氧/环氧复合涂层防腐性能研究

针对金属腐蚀问题,制备了以环氧涂层为底漆,溴代环氧涂层为面漆的溴代环氧/环氧复合涂层。研究结果表明：环氧树脂的极性为涂层提供良好的附着力,溴代环氧树脂的疏水性有效提高涂层的抗渗透性能。复合涂层具有低润湿性（吸水率：0.217%,接触角：93.6°）、高附着力（干：5.28 MPa,湿：2.52 MPa）和优异的耐盐水防腐性能（浸泡70 d后,|Z|_{0.01 Hz}>10⁸ Ω·cm²）。通过综合利用溴代环氧树脂和环氧树脂的优势,使复合涂层具有良好疏水性、屏蔽性,有效提高涂层的防护能力,实验结果表明,该涂层具有防腐的长效性和实用性。     

硅烷偶联剂改性氧化石墨烯增强环氧树脂复合涂料的防腐性能

采用简单的一步水热法制备了硅烷偶联剂功能化氧化石墨烯(KGO),并将其与环氧树脂复合，制备了一种高性能的防腐涂料。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射分析对KGO的各项性能及微观形貌进行了表征。随后通过电化学阻抗谱(EIS)和盐雾试验对添加了质量分数为0.1%、0.2%和0.3%的环氧树脂复合涂料的耐腐蚀性能进行表征。结果表明，KGO显著提高了环氧树脂复合涂层的屏蔽性能和耐腐蚀性能。环氧树脂复合涂层腐蚀电流密度由8.8×10^-8 A·cm^-2最低下降到2.0×10^-8 A·cm^-2。其中，0.2 KGO/EP涂层的低频阻抗模量在浓度为3.5%的NaCl溶液中浸泡72 h后仍维持在较高水平，约高出纯环氧树脂涂层2个数量级。当KGO的添加量为0.2%时，环氧树脂复合涂层具有最优异的耐腐蚀性能。     

纳米SiO2增强双酚A型酚醛环氧树脂涂层的制备和性能

为了获得热稳定性好、韧性高且附着力优异的酚醛环氧树脂，采用水热合成法合成了不同酚醛比的双酚A型酚醛树脂，利用环氧氯丙烷进行改性，并加入纳米二氧化硅制备得到纳米粒子增强型酚醛环氧树脂防腐涂层，并对涂层的热稳定性和力学性能进行分析。结果表明：新型酚醛环氧树脂与传统环氧树脂相比，具有更好的耐热性和力学性能，经过纳米改性后的涂层具有更好的腐蚀防护性能，当酚醛比为1∶1，纳米二氧化硅添加量为3%时，涂层的硬度达到5H，附着力达到1级，柔韧性达到1 mm，且在30 d浸泡实验后阻抗依旧在10⁸Ω·cm²以上。表明在酚醛环氧树脂中添加纳米二氧化硅可以改善涂层的机械性能和防腐性能，且最佳添加量为3%。     

片状镍MOFs掺杂的松香基醇酸树脂清漆的制备研究

采用水热法合成了一种片状Ni-MOFs（Ni-金属有机框架）材料,利用扫描电镜及X射线粉末衍射对Ni-MOFs的形貌及结构进行表征。以丙烯海松酸（乙三胺）酰胺（APAA）及长油度醇酸树脂（LAK）为成膜物质、Ni-MOFs为掺杂剂,制备了一种（Ni-MOFs/APAA-LAK）/醇酸树脂清漆。将制备的清漆分别涂于碳钢电极及马口铁片上,采用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗、盐雾腐蚀试验及硬度实验测试涂层的性能。结果表明,添加Ni-MOFs质量分数为0.3%的清漆防腐性能最好,腐蚀电流密度为4.53×10^-6 A/cm²,而未添加Ni-MOFs材料的清漆腐蚀电流密度为67.2×10^-6 A/cm²;与未加Ni-MOFs的清漆相比,Ni-MOFs杂化材料显著改善醇酸树脂清漆的性能。     

麦羟硅钠石在环氧涂料中防腐性能的研究

首先采用双子表面活性剂（ GS）对麦羟硅钠石（ MAG）进行有机化改性，然后负载苯并三氮唑（ BTA），制备了一种负载 BTA的 MAG新型填料（ BGM）通过红外光谱和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征，然后将 BGM添加到环氧树脂中考察了涂层，性能。结果表明： GS对 MAG进行了有机化改性并成功负载了 BTA，同时 BGM以剥离状片层结构存在；添加 BGM填料的涂层表面光滑平整，微孔大大降低；极化曲线测试表明添加 BGM的涂层腐蚀电流密度和腐蚀电压最小，分别为 2. 42×10-9 A/cm²和-1. 157 V；电化学阻抗谱拟合电路后的 Rct和 Rc分别为 4. 14×106 Ω·cm²和 3. 00×105 Ω·cm²，R_ct与 R_c之和最大，说明添加 BGM后涂层的耐腐蚀性最好；水接触角测试表明添加 BGM的涂层的接触，角最大为 89°，说明涂层具有较好的疏水性，从而提高了涂层的防腐性能。     

海水压力对深海用环氧涂层防护性能的影响

采用电化学阻抗谱(EIS)技术与局部交流阻抗技术(LEIS)研究了深海环境用重防腐环氧涂层H44-61在深海模拟环境(青岛海水,常压以及6 MPa交变压力)下的腐蚀电化学行为,探讨了交变压力对深海用涂层防护性能的影响。结果表明,涂层在6 MPa交变压力下的涂层电容较常压下高且涂层电阻较低,涂层的防护性能下降,但低频阻抗膜值均在10⁷ Ω·cm²以上,说明涂层仍有较好的防护性能;LEIS的研究表明交变压力下人造缺陷区域的阻抗值较小,缺陷周围涂层的剥离面积较大,说明压力交变能加快电解质溶液向涂层金属界面扩散,加速涂层下金属的腐蚀过程,降低涂层的防护性能。     

石墨烯-Al2O3复合材料的制备及其防腐性能研究

为研制具有高防腐性能的环氧树脂涂层，采用溶胶 .凝胶法制备一种石墨烯 /三氧化二铝复合材料（GA）并用硅烷偶联剂 Z.6173对其改性后（GAZ）作为填料加入到环氧树脂（EP）涂料中。结果表明：三氧化二铝主要以 α-Al₂O₃的晶型均匀包覆在石墨烯的周围；红外分析证明 Z-6173成功对GA粉体进行了改性； EIS结果表明 GAZ/EP涂层具有最佳的防腐性能，浸泡 30 d后其低频区阻抗值为 14. 5 GΩ·cm²；盐雾测试结果表明 GAZ复合材料的加入可以有效防止由石墨烯优良导电性造成的金属基底加速腐蚀的现象发生。     

改性石墨烯对环氧树脂涂层耐腐蚀性能的影响

将改性后石墨烯粉末通过球磨机均匀分散于环氧树脂涂料中以提高7A52铝合金表面有机涂层的耐腐蚀性能。通过接触角、吸水率、红外光谱、开路电位及交流阻抗测试,分别评价改性石墨烯环氧树脂涂层的表面润湿性、耐水性能、耐蚀性,并通过扫描电子显微镜对石墨烯粉末及环氧树脂涂层断面形貌进行分析。结果表明:环氧树脂涂料中添加0.8%改性石墨烯粉体后,接触角由86.77°增加至101.43°,提高16%,表面由亲水性变为疏水性,涂层的耐水性提高,吸水率降低0.21%。0.8%改性石墨烯涂层在3.5%NaCl溶液中稳定后的开路电位较未添加石墨烯涂层增加0.14 V,阻抗值高出未添加改性石墨烯涂层半个数量级,且电荷转移电阻R_ct比未添加改性石墨烯涂层R_ct高出1.78×10 ⁷ Ω/cm ²,涂层的耐腐蚀性大大提高。红外光谱表明,改性石墨烯并未改变环氧树脂结构,涂层中的改性石墨烯是影响涂层性能发生变化的重要因素。研究表明改性石墨烯的加入可以有效提高涂层的耐蚀性,并且当改性石墨烯添加量为0.8%时,涂层具有优异的耐腐蚀性能。     

疏水侧链改性聚氨酯丙烯酸酯的制备及其在光固化金属涂层中的应用

为提升光固化金属涂层的防腐性能，以来源于生物基的δ-癸内酯(DL)为原料，首先合成了一系列带疏水侧链的聚癸内酯二元醇，然后与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)制备了带有疏水侧链的聚氨酯丙烯酸酯，将其用于构筑光固化金属涂层。采用傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对其结构进行了表征，研究了聚癸内酯二元醇的化学结构、相对分子质量对所构筑的光固化涂层疏水性以及防腐性能的影响。结果表明：疏水侧链改性后，聚氨酯丙烯酸酯涂层在水中浸泡400 h的吸水率从3%下降至1.4%；在盐水中浸泡400 h的阻抗模值从2.7×10⁷Ω·cm²提升至1.1×10⁹Ω·cm²；在盐雾环境中400 h仅出现轻微点蚀现象；可见疏水侧链改性的聚氨酯丙烯酸酯所构筑的涂层具有更高的耐水性和耐腐蚀性。     

疏水改性氧化石墨烯/环氧复合涂料的制备及其防腐性能研究

以叔碳酸缩水甘油酯(E-10P)为疏水单体,通过环氧与羧酸的共价键合,在氧化石墨烯(GO)表面引入疏水性支化碳链,改性后的氧化石墨烯(F-GO)作为防锈填料加入环氧树脂中得到F-GO/环氧复合涂料。通过红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、热重分析对F-GO的结构进行表征,通过场发射扫描电镜观察F-GO及复合涂料的微观形貌,并通过电化学阻抗、极化曲线和盐雾试验测试了复合涂料的防腐性能。结果表明:E-10P可利用其空间效应阻碍片层的团聚;疏水效应可提高F-GO的热稳定性和与环氧树脂的相容性;与空白环氧涂层相比,当复合涂料中F-GO质量分数为0.2%时,厚度为20~25 μm的防腐涂层的腐蚀电流可由2.358 6×10 ^-6 A/cm ²下降至2.000 2×10 ^-11 A/cm ²,阻抗值可由1.1×10 ⁷ Ω·cm ² 提升至6.9×10 ⁹ Ω·cm ²。     

苯胺三聚体修饰纳米SiO2改性水性环氧涂料的制备及防腐性能

采用溶胶 -凝胶法制备单分散纳米 SiO₂，再利用化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体（AT）以 AT、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷（IPTS）在氮气条件下得到硅化苯胺三聚体（SAT），通过 SAT修饰纳米，SiO₂得到 SAT-SiO₂复合材料，并用于制备水性环氧复合涂料。对复合材料的结构进行了表征，并测试了涂层的耐腐蚀性及机械性能。结果表明：当 SAT-SiO₂用量为 0. 5%时，涂层具有较大的容抗弧半径和阻抗模量值；在 3. 5%NaCl溶液中浸泡 156 h的腐蚀电位为 -510 mV，腐蚀电流为 2. 29×10^-9 A/cm2，防腐效率为 99. 6%；在 5%NaCl溶液中腐蚀 30 d后表面腐蚀点数量较少；涂层的附着力（0级）、硬度（3H）、耐冲击性（50 cm）较好。因此，适量 SAT-SiO2的添加可以增强环氧涂层的耐腐蚀性和机械性能。     

石墨烯/聚苯胺水性硅酸钾富锌防腐涂层的制备及性能研究

水性硅酸钾富锌防腐涂层因具有安全环保、耐热性好、耐酸碱性强等特点被广泛研究。但其较高的锌含量降低了涂层的力学性能、增加了施工难度，同时锌粉对施工者健康有害。以实验室化学气相沉积法制备的石墨烯为基底，采用原位聚合法制备了石墨烯/聚苯胺复合物。通过扫描电子显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪、X射线衍射仪及红外光谱仪等对石墨烯/聚苯胺复合物的表面形貌与结构进行了表征。研究了石墨烯/聚苯胺复合物对水性硅酸钾富锌防腐涂层性能的影响。结果表明：当锌粉与基料质量比为1∶1，石墨烯/聚苯胺复合物添加量为2%时，涂层的附着力为1级，硬度为5H，自腐蚀电位(E_corr)为-0.533 V，自腐蚀电流密度(i_corr)为4.788×10^-7 A/cm²，低频区阻抗模值(|Z|_{0.01 Hz})为4.25×10⁴Ω·cm²，静态水接触角为89.8°。石墨烯/聚苯胺复合物不仅能提高涂层的防腐性能和力学性能，还能提高锌粉的有效利用率，从而降低锌粉含量。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯防腐涂料的制备

采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性，通过原位聚合法将改性CNC与水性聚氨酯(WPU)交联复合，在交联剂三羟甲基丙烷(TMP)的协同作用下，合成高度交联的改性CNC/WPU复合材料。通过FTIR、XRD、SEM、拉伸实验、电化学极化曲线和EIS表征了复合材料的结构及性能。结果表明，TMP含量[以聚丙二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)总质量为基准，下同]2.0%与改性CNC含量(以PPG和IPDI总质量为基准，下同)1.5%共同添加制备的CNC/WPU复合材料性能最优，所得复合涂层表面致密，拉伸强度较空白WPU样品得到明显提高；涂层吸水率降至约6.0%，耐水性能良好；腐蚀电流密度降至9.76×10^–8 A/cm²，阻抗谱容抗弧半径达3.15×10⁷Ω·cm²，盐水中浸泡168 h涂层表面无明显变化，是综合性能优良的耐腐蚀涂料。     

环氧豆油树脂涂层的防腐性能研究

以环氧大豆油（ESO）为主要原料,四亚乙基五胺为固化剂,在碳钢基底表面制备了环氧豆油树脂（ESOR）涂层。利用场发射扫描电镜、傅里叶红外变化光谱仪、纳米压痕仪、热重分析仪、接触角测量仪、电化学阻抗谱等技术对ESOR涂层的性能进行了表征。结果发现,原料中ESO的含量有助于提高ESOR涂层的耐水性;而当原料中ESO的含量逐渐增加时,ESOR涂层的硬度、弹性模量和耐蚀性都会随之增强;根据拟合的等效电路,ESO与四亚乙基五胺的摩尔比为2的ESOR涂层的涂层电阻R_c能达到8.22×10¹¹ Ω·cm²,电荷转移电阻R_ct能达到1.32\times10¹⁰ Ω·cm²,表现出了优异的防腐性能。     

【V10O28】唯撑纳米水滑石在AZ31镁合金有机防腐涂层中的应用

研制了一种以钒酸盐阴离子（[V10O18]^6-）柱撑纳米水滑石防腐颜料替代铬酸盐,用于AZ31镁合金腐蚀防护的有机涂层。研究了水滑石在不同浓度的NaCl溶液里的吸附和离子交换性能,以及钒酸盐缓蚀剂的极化曲线;考察了该水滑石防腐颜料的添加比例对镁合金环氧防腐涂层性能的影响,并通过电化学交流阻抗（EIS）测试技术对各试样进行了性能检测。结果表明,添加了20％（质量分数）水滑石的环氧涂层对镁合金具有较好的防腐作用。