激光和等离子处理对复合材料表面涂层附着力的影响研究

为了提高环氧涂料在纤维增强聚丙烯复合材料上的附着力,采用激光和等离子体表面前处理方法,应用超景深显微镜、粗糙度测定仪、接触角测试仪以及附着力测试仪,研究了激光和等离子体表面处理对纤维增强聚丙烯复合材料表面形貌、表面粗糙度和表面水接触角的影响,并且探究了这 2种表面处理方式对环氧涂层在复合材料上附着力的影响。结果表明： 2种处理方式均可明显提高环氧涂层在基材上的附着力,附着力均可由不到 1 MPa提高至 8 MPa以上。     

激光处理对玻璃纤维增强复合材料与涂层间附着力的影响研究

为了提高民机玻璃纤维增强复合材料（ GFRP）与表面涂层之间的附着力,采用波长为 1 064 nm的红外脉冲激光对 GFRP基体进行表面处理。通过不同激光功率与传统 240目砂纸手工打磨工艺的对比,采用扫描电镜、 3D光学表面轮廓仪、接触角测量仪等,研究了不同处理方式对 GFRP基体微观形貌、粗糙度、水接触角的影响。结果表明：激光功率达到最大功率的 40%、60%、80%时,能获得较粗糙的微观表面、较低的水接触角和高的表面浸润性,而且激光表面处理比手工打磨 GFRP基体的附着力提升效果更显著。从效果和能耗考虑,选取最大功率（ 120 W）的 40%进行激光表面处理时, GFRP基体与涂层之间附着性能最佳。     

等离子体表面处理对木塑复合材料涂饰性能的影响

为改善聚丙烯基木塑复合材料表面与涂料之间的附着效果,利用等离子体处理技术,对其表面进行处理。采用接触角测试、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)以及X射线光电子能谱分析(XPS)对处理前后复合材料表面的性能变化进行了分析,同时采用自动附着力测试仪对等离子体处理后复合材料表面与丙烯酸聚氨酯水性漆的附着效果进行了测试。研究结果表明,经等离子体处理后,聚丙烯基木塑复合材料的表面接触角减小,表面润湿性得到改善,表面有-OH、-C=O和-O-C=O等新官能团生成;XPS分析表明,经等离子体处理后,材料表面氧含量增加。漆膜附着力测试表明,等离子体处理后材料表面与丙烯酸聚氨酯水性漆的漆膜附着力有显著提高。     

低温等离子体对ＰＢＯ纤维表面改性的研究

 为提高ＰＢＯ纤维／环氧树脂复合材料的剪切强度,采用低温等离子体结合涂层技术对聚对苯撑苯并双唑（ＰＢＯ）纤维进行表面改性,分别用ＳＥＭ、ＩＲ对等离子体处理前后纤维表面形态、化学结构进行了表征,通过复合材料层间剪切强度测试,研究不同处理方式对复合材料层间剪切强度的影响。结果表明,等离子体处理后纤维表面粗糙度增加,极性增强。经低温等离子体结合涂层技术处理后,ＰＢＯ纤维／环氧树脂复合材料的层间剪切强度得到显著提高,较未处理样品提高了３９％。     

民机铝合金蒙皮的激光织构化处理

采用波长为1064 nm的激光表面处理设备在2024-T3铝合金表面刻蚀出平行线、正方形和菱形这3种织构表面。采用扫描电子显微镜与激光共聚焦显微镜观察了不同织构表面的微观形貌。通过测量对水和甘油的接触角来评价它们的浸润性。用拉脱法测试了其表面环氧涂层的附着力。结果表明,在单位面积能量密度相同的情况下,表面织构为正方形和菱形的试样表面粗糙度由处理前的1.9μm分别提升至7.6μm和7.9μm,表现出更好的浸润性,环氧涂层的附着力比未处理试样提高了70%左右,而平行线织构表面的涂层附着力只提高了24%。通过金相观察、强度失效分析及硬度测试发现,织构化处理对飞机蒙皮的力学性能基本没有影响。     

激光扫描间距对民机铝合金蒙皮涂层附着力的影响

通过提高飞机铝合金蒙皮表面的粗糙度和浸润性，从而提升蒙皮表面涂层的附着力，采用 1 064 nm波长激光设备对 2024-T3铝合金试样进行表面处理，通过扫描电子显微镜表征及力学性能分析确定最佳的激光功率参数。通过单因素法改变激光扫描间距处理试样表面，对试样进行金相与强度失效分析以及硬度测试，并测试试样表面的粗糙度和接触角，以及喷涂后涂层的附着力。结果表明：随扫描间距的减小，接触角逐渐减小，粗糙度逐渐增大，铝合金蒙皮表现出更好的浸润性。扫描间距为 0. 05 mm时涂层附着力提升最大，相较于原始表面，提升了 80%。说明适当参数的激光表面处理可以在不影响试样力学性能的情况下有效提升涂层附着力。     

动力集中型动车组涂装前激光清洗工艺基础研究

动力集中型动车组采用耐候钢制造,涂料防腐涂装前的基材表面质量是保证涂层质量的关键。激光表面作为一种新型非接触表面处理技术,相比打磨和喷砂,更符合国家绿色科技发展理念。通过样板工艺试验,激光清洁后的基材表面具有良好的清洁度和粗糙度。另外在一定条件下,表面处理后间隔24h涂装,水性环氧金属涂料涂层附着力可达到5MPa以上,破坏模式均为涂层内聚破坏。     

环氧粉末涂层对金属基材附着力的影响因素

环氧粉末涂料具有附着力好、耐腐蚀性强、耐温性能好等优点，在金属防腐特别是重防腐领域应用非常广泛。在环氧粉末涂层的诸多性能中，涂层对基材的附着力是非常重要的一项技术指标，也是满足其他性能的基础，附着力的好坏直接影响着涂层对基材的保护寿命。本文主要从喷涂温度、基材表面处理的表面粗糙度以及粉末涂料原材料等方面讨论了环氧涂层对金属基材表面附着力的影响因素。研究表明：喷涂温度提高有利于涂层附着力的提高，表面粗糙度提高且锚纹深度相对均匀有利于涂层附着力的提高，填料以及助剂的种类对附着力具有一定的影响。     

空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA表面改性的研究

采用空气介质阻挡放电等离子体对国产芳纶ⅢA进行表面处理,优化了其处理工艺。用SEM、XPS等方法研究了处理前后纤维表面形态和化学状态的变化,通过短梁剪切试验评价了芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度。结果表明:经空气等离子体处理后芳纶ⅢA表面粗糙度增加,极性增强,纤维力学性能无明显变化,芳纶ⅢA/环氧复合材料的抗层间剪切强度提高了18%。     

氨气等离子体接枝环氧涂层改性芳纶Ⅲ表面

采用氨气等离子体接枝环氧涂层工艺对芳纶Ⅲ进行表面改性,采用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜等对改性前后纤维表面的化学组成、形貌、粗糙度、浸润性能进行了研究。结果表明:经氨气等离子体接枝环氧涂层处理后,环氧树脂涂层能够以化学键形式接枝到芳纶Ⅲ表面,同时纤维表面的粗糙度有了明显的增加,浸润性得到显著的改善。     

钢材表面处理工艺对环氧涂层附着力的影响

海洋工程涂层保护性能的强弱与涂装作业前钢材表面处理质量的好坏有直接关系。基于此,寻找那些可以使钢材表面获得高附着力的表面处理工艺是相当有必要的。环氧涂层为本文的实验对象,通过试验数据分析钢材表面采用的不同喷砂工艺和粗糙度的关系,继而进一步分析粗糙度的变化对环氧涂层附着力变化的影响。     

低温固化GMA丙烯酸粉末涂料的开发与应用

对环氧丙烯酸树脂进行改性,并用二元羧酸固化,通过混合、熔融挤出、磨粉、过筛制得适合塑料底材涂装的120 ℃低温固化环氧基丙烯酸粉末涂料。与红外固化方式相结合,可缩短固化时间。对聚丙烯材质的汽车保险杆进行表面处理后,将低温固化环氧丙烯酸粉末涂料涂装在表面处理过的汽车保险杆上,提高涂层在保险杠上的附着力。检测结果表明:涂层具有优异外观、附着力和耐候性,降低了目前保险杠涂装时的VOC排放。     

大气环境下环氧涂层的老化行为及防护性能

通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)及电化学测试等技术,研究了环氧涂层在不同大气环境中的老化规律及涂层物理性能、腐蚀防护性能的演变.其中环境1与环境2纬度、平均温度基本相同,环境1的光照强度高于环境2,湿度低于环境2.研究表明:涂层失光率与黄色指数随光照时间的增加而显著增大.涂层接触角、附着力随光照时间的增加呈下降趋势.光照12个月后发生明显变化,环境1与环境2环氧涂层的接触角由初始的75.2°分别下降到40.5°和38.3°,附着力由最初的1.7 MPa分别降低到0.3 MPa与0.2 MPa.随着光照时间的延长,涂层老化降解明显,表面出现显微缺陷,涂层的保护性能降低.光照时间超过5个月后,环境1与环境2中环氧涂层电化学阻抗谱都表现出两个时间常数的特征,说明涂层开始失去保护性能.     

金属管道内涂层—环氧粉末涂料及静电涂装工艺的研究

四、表面处理管道内防腐蚀涂层的有效寿命,在很大程度上取决于涂装前表面除锈的质量。适当的除锈质量等级和粗糙度,能使涂层有良好的附着力。通常环氧粉末涂料要求处理后的金属表面清洁度(除锈等级)应达到美国NACE标准的近白金属级,或瑞典SiS标准的Sa2.5级。粗糙度根据涂层厚度而定,最大不超过涂层厚度的2/3。钢管内表面处理主要有喷砂除锈、酸洗除锈和钢丝刷除锈等几种。其中以喷砂     

硅烷偶联剂处理木塑复合材胶接接头的耐水性

利用硅烷偶联剂KH560对木粉/聚乙烯复合材料进行表面处理以改善其胶接性能。利用接触角、吸水量、表面形貌以及胶接强度测试等分析方法,研究了硅烷偶联剂处理聚乙烯木塑复合材料胶接接头在水环境中的胶接耐久性能。试验结果表明,机械打磨并偶联剂处理后,聚乙烯木塑复合材表面接触角增加,表面粗糙度增大,胶接强度和耐水性明显提高。偶联剂分子链上环氧基团的"架桥"作用以及甲氧基的憎水作用,是粘接强度和耐水性能提高的主要原因。浸水环境下,聚乙烯木塑复合材料表面粗糙度略有降低;随着浸水时间的延长,表面接触角下降,胶接接头的吸水量增加,胶接强度下降。水环境下聚乙烯木塑复合材料中木质纤维成分的吸水膨胀,是造成胶接强度下降的主要原因。     

附着力促进剂对铝阴极板表面环氧涂层性能的影响

为了探究附着力促进剂对铝阴极板表面环氧涂层性能的影响,本文通过拉拔实验、盐雾实验、硫酸锌浸泡实验以及交流阻抗测试,系统研究了磷酸酯类和硅烷偶联剂类附着力促进剂对环氧涂层附着力和耐腐蚀性的影响。结果表明：附着力促进剂可以明显提升环氧涂层和铝基材的结合力,添加 3%附着力促进剂 2063的涂层附着力最优,可以达到 12. 85 MPa,破坏类型以层间破坏为主;但是交流阻抗图谱显示其低频区的阻抗值比附着力促进剂 4512的低 2个数量级,通过盐雾实验和硫酸锌浸泡实验也可以看出附着力促进剂 4512可以显著提升环氧涂层的耐腐蚀性能。为平衡涂层附着力和耐腐蚀性能,通过将附着力促进剂 2063与 4512按质量比 2∶1进行复配,其附着力和耐腐蚀性可以满足要求,附着力可以达到 14. 4 MPa。     

玄武岩纤维/聚丙烯复合材料力学性能的研究

在玄武岩纤维改性聚丙烯复合材料中,通过对聚丙烯接枝改性引入PP-g-GMA(聚丙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯)材料,以改善复合材料的界面性能从而提高力学性能。结果表明:通过对复合材料的改性,能够使得玄武岩纤维与聚丙烯基体之间具有更好的界面粘结性,并且在承受载荷时,增加吸收外力能力,使得抗冲击性能显著提高,实现PP复合材料的增强。随着纤维BF含量增加,拉伸屈服强度由38 MPa提高到89 MPa,尤其是缺口冲击强度由1.43 kJ·m~(-2)提高到4.53 kJ·m~(-2)。     

喷砂工艺对水性涂装涂层附着力的影响

水性涂装技术由于涂层与基体的附着力不良成为制约其广泛应用的关键。为了提高水性涂装涂层与基体的附着力,本文通过改变前处理喷砂的方式系统研究了涂层的系列组织与性能。结果表明,喷砂处理后试样粗糙度数值越大,涂层附着力越高,耐腐蚀性能越好。当其粗糙度约为27.9μm时,涂层附着力最大可达10.6 MPa;当试样喷砂处理后粗糙度介于23.3～24.5μm之间,涂层附着力最大可达9.3 MPa;而粗糙度数值约为18μm的涂层附着力最大约为7.6 MPa。     

表面处理芳纶浆粕增强聚丙烯复合材料的结构与性能

以乙烯醋酸乙烯酯(EVA)为载体,采用溶剂法制备芳纶浆粕(PPTA-pulp)胶粒,利用双螺杆熔融挤出共混的方法制备了芳纶浆粕胶粒/聚丙烯(PP)复合材料,研究了氧等离子体处理及氧等离子体处理和聚丙烯接枝马来酸酐(MPP)组合使用对芳纶浆粕增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,研究了复合材料的断面形态和动态力学行为.结果表明氧等离子体处理可以在芳纶浆粕表面引入活性基团,从而使纤维与基体之间的界面粘结得到增强,提高了复合材料的力学性能、动态储存模量和PP的玻璃化转变峰温度,添加MPP后,复合材料的力学性能得到更进一步改善.     

洋麻/芳纶混纺织物增强复合材料的力学性能研究

为了探究四种洋麻/芳纶不同混纺比对其混纺织物增强复合材料力学性能的影响,对以环氧树脂为基体,精细化处理的洋麻和对位芳纶不同混纺比机织物为增强体的复合材料进行力学性能测试,并对洋麻纤维扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)测试分析纤维表面粗糙度及极性变化,从而来分析力学测试结果。结果表明,洋麻/芳纶30/70混纺织物增强复合材料弯曲强度最高,为248.81MPa,弯曲模量为12.91GPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,分别提高4.9%和7.1%;而洋麻/芳纶20/80混纺织物增强复合材料剪切强度最高,为24.58MPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,提高18.6%。SEM及FTIR表明洋麻纤维精细化处理后,纤维表面粗糙度增加,极性降低,提高了增强体与树脂的界面结合力,从而改善了复合材料的弯曲、剪切性能。