有机防护涂层综合加速试验老化动力学模型的建立

为了预测舰船航空飞行器有机防护涂层的服役寿命,模拟了其海洋服役环境:紫外光照射-周期浸润-温度冲击。采用电化学交流阻抗技术进行了综合加速试验,研究有机防护涂层的老化动力学过程,以交流阻抗低频模值为涂层性能的参数,建立了有机防护涂层的老化动力学方程。结果表明:在综合因素加速作用下,有机防护涂层的老化过程可以分为涂层完好、被腐蚀介质渗透、失去防腐蚀作用3个阶段;所建的涂层老化动力学模型有助于确定有机防护涂层的服役寿命和耐久性能,为其使用和维护提供了依据。     

丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气环境中的老化行为

为研究丙烯酸聚氨酯涂层在高湿热海洋大气中的环境适应性及老化规律,在海南西沙永兴岛对其开展户外大气暴露试验。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了不同老化时间下的涂层性能变化情况。结果表明:经过18个月的西沙永兴岛户外大气暴露试验,丙烯酸聚氨酯防护涂层主要宏观性能变化为粉化3级,推测氨基甲酸酯键(-NHCOO-)发生断裂,导致涂层致密性下降和综合防护性能降低。     

基于自组织神经网络的军用车辆装备涂层腐蚀行为研究

为探究军用车辆有机涂层在全浸泡条件下的腐蚀行为特征,寻找评价涂层腐蚀防护性能的有效方法,通过对某型军绿有机涂层全浸泡条件下腐蚀行为电化学阻抗谱(EIS)特征的研究,提取并研究了低频阻抗模值Z0.1Hz、高频相位角θ10 k Hz和高频阻抗模值变化率k这3种特征参数的变化规律,并结合自组织神经网络(SOM)对涂层防护性能变化进行了辅助分析。特征参数变化规律与SOM分析结果均证明涂层在1 330 d浸泡过程中出现4个阶段的性能变化,反映了SOM神经网络辅助分析有机涂层浸泡性能的有效性。     

涂层酸性盐雾环境下失效过程的电化学阻抗谱分析

目的探究车辆装备有机涂层在沿海地区酸雨污染环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱技术,对金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀失效过程进行研究,分析其电化学阻抗谱特征及涂层电容的变化规律,并利用10 Hz下的中频相位角(θ_(10))和阻抗模值(|Z|_(10))评价金属漆涂层的防护性能。结果金属漆涂层的腐蚀失效过程大致经历3个阶段,即涂层完好阶段、涂层防护性能下降阶段和涂层失效阶段,随着腐蚀时间的增加,涂层电容逐渐增大,当θ1028.78°,|Z|101.78×10~7?·cm~2时,涂层基本丧失腐蚀防护能力。结论利用中频相位角和阻抗模值可以有效地评价金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀防护性能,为车辆装备在沿海地区的腐蚀防护提供技术支撑。     

外加应变对航空有机涂层防护性能的影响

设计了一种板条形涂层试样预应变施加方法,并通过原始标定和显微观察的方法定量确定有机涂层应变量,以此模拟航空涂层防护体系在服役过程中遭受的应变。将施加了不同应变的板条形有机涂层试样进行户外暴晒,样品所处条件与实际服役中自然环境因素-力学因素耦合作用的情况更为接近,从而可以得到更为准确的防护性能评价结果。结果表明:无外加应变状态的锌黄丙烯酸聚氨酯涂层的阻抗模值随着在万宁自然老化时间的延长而下降,在户外暴晒36个月的过程中,涂层的阻抗模值从1.8×109Ω下降到4.7×105Ω;经过户外暴晒后,外加压应变状态和外加拉应变状态涂层试样的阻抗模值都发生下降,但外加拉应变状态涂层模值降低的幅度更大,表明外加拉应变对有机涂层防护性能影响更大。     

金属涂层与有机涂层在5%NaCl溶液中的腐蚀特征

为了解金属锌涂层与有机涂层性能的变化规律,测试了电弧喷涂锌涂层和有机涂层在5%NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS),并结合扫描电镜(SEM)观察,分析了金属涂层及有机涂层腐蚀特征的变化过程.结果表明:锌涂层表现出自封闭作用,其防护性能主要体现在腐蚀后期,而有机涂层在腐蚀初期有较好的防护性能;锌涂层的电化学行为可以用等效电路Rs(RpoCc)(RpCdl)来描述;随着浸泡的进行,锌涂层极化电阻增大,有机涂层极化电阻减小.     

蓖麻油-SiO2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。     

石墨烯对聚氨酯/Al-Sm_2O_3复合涂层功能特性及耐温性能的影响

添加石墨烯可强化涂层材料的散热作用,有望提高涂层耐温性能。采用喷涂法制得了石墨烯改性聚氨酯(PU)/Al-Sm_2O_3复合涂层,系统研究了石墨烯改性对涂层功能特性及耐温性能的影响规律。结果表明:石墨烯改性可通过强化涂层的导热和散热效果使涂层的耐温性能明显增强,改性后涂层因热老化而颜色加深的现象明显改善。相比改性前涂层,改性后涂层在230℃以上高温热老化条件下的发射率稳定性明显增强,且在250℃高温热老化条件下具有更低的发射率性能,其值分别为0.393(改性后)和0.410(改性前)。同时改性后涂层相比改性前可保持更加稳定和优越的力学性能,改性后涂层经250℃热老化后的硬度、附着力和耐冲击强度等力学性能分别保持在3 H、1级和500 N·cm,可很好地满足实际工程应用要求。     

金属热喷涂在海洋采油平台防腐中的应用

热喷涂技术经过近100年的发展,已在国民经济各部门获得了广泛的应用。目前在海洋采油平台防腐中应用的热喷涂技术主要是由喷涂锌、铝金属涂层加有机封闭层组成的长效防护复合涂层。与一般有机涂层相比,其主要优点有：①防护期长：喷锌、喷铝复合涂层,防护有效期一般可达30—50年②不存在老化变质问题③耐磨、耐冲刷、抗擦伤性能好。本文以电弧喷涂为例,介绍了金属热喷涂工艺流程和施工要点。     

海洋大气环境下纯聚脲重防腐涂层耐久性研究

通过FTIR、DSC等方法,研究了在海洋大气环境户外自然曝晒老化和紫外线人工加速老化条件下,纯聚脲重防腐涂层(Qtech-412涂层)的力学性能、光泽度和分子结构变化。结果表明:Qtech-412涂层经过600d户外自然曝晒老化后,光泽度下降94.53%,力学性能基本不变;经过15000h紫外线人工加速老化后,涂层表面失光,有机染料变黑,力学性能变化较小;FTIR和DSC试验表明上述两种老化方式都仅仅使涂层表面染料分子的化学键断裂,出现褪色或变黑现象,内部分子结构非常稳定;在人造海水的露天水池中曝晒6个月后的划叉破坏试验表明,Qtech-412涂层实际防腐效果优于其它重防腐涂层。目前Qtech-412涂层已成功应用于青岛海湾大桥承台结构防护工程。     

马铃薯废渣复合涂膜剂保鲜性能研究

目的以马铃薯废渣为原料,制取复合涂膜剂对苹果进行保鲜,研究马铃薯废渣的新用途。方法以马铃薯废渣为原料,通过溶媒法制取羧甲基纤维素,将羧甲基纤维素与壳聚糖、纳米Si Ox混合制得涂膜剂,对苹果进行涂膜保鲜;通过正交实验优化实验方案,确定富士苹果最佳保鲜处理方案。结果保鲜效果最佳的复合涂膜剂配方为羧甲基纤维素、壳聚糖、纳米Si Ox和丙三醇的质量分数分别为0.5%,1.5%,0.1%和0.75%。复合涂膜剂有效抑制了苹果的呼吸作用,延缓了果实的衰老,降低了果实的失重率,减缓了有机酸的消耗,抑制了果实硬度的下降和病菌对苹果的侵染。结论实验研究结果拓展了马铃薯废渣的用途,为马铃薯废渣处理提供了借鉴。     

新型舰船船体防腐蚀涂料配套体系的研究

介绍了一种新型舰船船体用防腐蚀涂料配套体系。这种涂料体系是由防锈底漆 (水溶性快速固化无机硅酸锌底漆或有机富锌底漆 )、具有屏蔽功能的中间层涂料和具有特种光学性能的面漆组成的。通过实验室的常规性能试验、加速暴露试验和配套性试验对研制的防锈底漆、中间层涂料和面漆配套体系进行了筛选 ,并对筛选出的体系进行了实海环境暴露试验、模拟体实海浸泡试验以及实艇涂装应用试验。试验结果表明 ,该防腐蚀涂料体系在防腐蚀性能方面明显优于目前使用的涂料体系 ,符合海军对舰艇艇体特种光学性能的最新要求     

透明塑料用耐磨薄膜材料的研究进展

透明又耐磨的薄膜涂层是改善透明塑料表面抗划伤性和耐磨性的有效方法。本文综述了透明耐磨薄膜的种类和制备方法 ,从成膜材料、溶剂、增强材料、固化及测试方法总结了有机 -无机杂化材料用作耐磨薄膜涂层的研究进展     

国产涂料在核电汽轮机蒸汽侧应用的可行性研究

为了降低核电汽轮机对进口涂料的依赖,通过污染物分析、盐雾试验、紫外老化试验、焊缝强度和硬度测试等研究了国产涂料在核电汽轮机蒸汽侧应用的可行性。结果表明:国产涂料中汞(Hg)、六价铬Cr(VI)、氟(F)、氯(Cl)、硫(S)、砷(As)、亚硝酸根(NO2-)和铅(Pb)的含量均满足限值要求,不会诱发核电汽轮机蒸汽侧部件的应力腐蚀;国产涂料的硬度、冲击强度、附着力、柔韧性和耐热性与进口涂料相当,耐盐雾性和耐紫外老化性能略优于进口涂料;国产涂料对焊接试板硬度、冲击和弯曲性能均无不良影响,在核电汽轮机蒸汽侧应用是可行的。     

军用车辆有机涂层湿热紫外辐照下的电化学行为

为了探讨军车有机涂层在湿热紫外辐照环境下的电化学行为,在实验室中对JL-1,JL-2和JL-3 3种军车的有机涂层进行了湿热紫外辐照,通过电化学阻抗谱方法定量地研究了其电化学行为。结果表明:3种有机涂层均表现出一定的耐蚀性,但JL-2型有机涂层对湿热紫外环境更为敏感。     

有机硅溶胶复合处理的锌铬膜涂层

为了进一步探索改善锌铬膜涂层性能的途径,扩大锌铬膜涂层的应用范围,采用有机硅溶胶材料对锌铬膜涂层复合处理,并进行性能测试.通过中性盐雾腐蚀、二氧化硫腐蚀、酸性介质腐蚀失重、流水喷淋冲刷前后的盐水浸泡腐蚀失重和附着力以及涂层的硬度测试,对比了锌铬膜涂层采用有机硅溶胶材料复合处理前后的性能变化.结果表明:经过复合处理后的锌铬膜涂层在中性和酸性环境条件下的耐腐蚀性能、耐流水冲刷性都有了大幅度的提高,涂层的硬度进一步增强,使锌铬膜涂层在更为广泛的领域的应用成为可能.     

纳米SiO2@超支化PDMS复合超疏水涂层的制备与性能调控

超疏水涂层在实际应用中受化学腐蚀、刮擦磨损等外界环境的影响,易造成涂层老化、开裂甚至脱落,造成涂层失效。因此,针对这一问题,设计出具备耐候性的自修复超疏水表面：以超支化聚二甲基硅氧烷为柔性基底和低表面能物质,引入纳米二氧化硅构筑表面粗糙结构,制备超疏水涂层。当SiO₂粒径为50 nm、固含量为30wt%时,得到了接触角为154.87°的超疏水涂层。经过5次胶带剥离试验,涂层表现出良好的机械稳定性。经历10次温差循环试验和24 h紫外光照射后,涂层表面接触角仍大于150°,表明涂层具有良好的耐候性。涂层经过80℃、2 h的热处理可修复划痕,表明该涂层具有一定的自修复功能。同时,Tafel及Nyquist测试结果表明,对基底进行超疏水处理可显著提高防腐性能,并且该涂层具有明显的自清洁效果。综上所述,本文所制备的纳米SiO₂@超支化聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合超疏水涂层具有自修复功能,为自修复超疏水涂层的开发提供了新的研究策略。     

AZ91D镁合金有机复合涂层的腐蚀防护性能

AZ91D镁合金易腐蚀,单项处理防腐蚀效果不大。先分别对其作无铬转化和微弧氧化预处理,再阴极电泳底层,最后喷涂面漆,获得了无铬转化层/阴极电泳层/有机涂层和微弧氧化层/阴极电泳层/有机涂层。采用附着力及铅笔硬度测试、盐雾试验、电化学试验对2种有机复合涂层的形貌、多种性、防腐蚀效果及其机理进行了探讨。结果表明:2种有机复合涂层都能显著提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,使其自腐蚀电位分别约提高130 mV和80 mV,腐蚀电流密度约降低40%和70%,极化电阻约提高4倍和7倍;2种涂层的附着力达到1级以上,铅笔硬度达到7 H以上;微弧氧化预处理后获得的有机复合涂层的腐蚀防护效果比无铬转化预处理的好。     

纳米TiO2在汽车面漆中的应用与研究进展

综述了目前纳米TiO2在汽车面漆中的应用及研究进展,阐述了纳米改性汽车漆在力学性能、色度、抗老化等方面的性能和研究状况,分析了纳米TiO2对汽车漆涂料性能的改性原理,指出了汽车漆在研发中存在的问题,关键是解决纳米TiO2在涂料中的分散和稳定。