石墨烯改性涂层防护性能研究

为减少团聚，提高石墨烯在涂层中的分散性，研究采用纳米分散技术预先制备了石墨烯分散液，再将其分散至环氧树脂中获得石墨烯改性复合涂层。通过对石墨烯含量为 0、0.3%、0.6%的复合涂层进行盐水浸泡、盐雾、阴极剥离实验及电化学性能测试，证明石墨烯的加入显著增强了涂层的防护性能。石墨烯复合涂层在 3.5%盐水中浸泡 1 008 h后，涂层低频阻抗仍大于 106 Ω·cm²比未添加石墨烯的涂层提高了 3个数量级，且盐雾实验 6 000 h后涂层表面仍保持完好；含 0.6%石墨烯，的涂层耐蚀行为劣于石墨烯含量为 0.3%的涂层。     

石墨烯改性环氧富锌底漆的制备及耐盐雾性能研究

介绍了石墨烯改性环氧富锌底漆的防腐机理,分析了石墨烯选型、片径、添加量和配方颜基比对涂层耐盐雾性能的影响,通过对比实验测试,制备了一种具有良好耐盐雾性能的石墨烯改性环氧富锌防腐涂料,该涂料相对传统环氧富锌涂料,锌粉用量少,成本低,性能好,具有较好的实用价值。     

水性车间底漆中合金粉末对涂层性能的影响

为了降低水性车间底漆中锌粉含量,改善涂层性能,以改性高模数硅酸钾水溶液为成膜物,选用不同种类的Zn-Al(Al-Zn)合金粉末部分取代球状锌粉,配制水性锌铝涂层。采用常规性能测试、中性盐雾试验和电化学开路电位对涂层性能进行分析研究。研究结果表明:Al-Zn合金粉末对涂层的耐冲击性有显著的提高;同未含合金粉末的涂层相比,含合金粉末的涂层耐盐雾时间更长,耐腐蚀性能更优异,且添加Al-10Zn合金粉末的涂层阴极保护时间最长,耐蚀性能最佳。     

石墨烯在环氧锌粉涂料中的应用研究

从石墨烯的防腐机理分析着手展开研究,利用具有良好导电性的优质物理法石墨烯替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉颜料,研制了一种质轻、防腐效果优异的石墨烯改性环氧锌粉涂料,通过对涂层耐盐雾性试验的考察,证明该石墨烯改性环氧锌粉涂料防腐性能远远优于高锌含量的富锌底漆,耐盐雾性可达2 500 h。     

石墨烯对海上风电叶片底漆的性能影响研究

通过在涂层体系中添加石墨烯或用石墨烯代替防锈颜料的方法,确定石墨烯在风电叶片底漆中的作用,并明确最佳用量。选用环氧改性聚氨酯体系的海上风电叶片底漆,分别添加不同比例的石墨烯或使用石墨烯部分代替体系中的防锈颜料,研究2种情况下底漆的各项性能。结果表明:石墨烯对底漆耐酸性、耐盐雾性有显著的影响。将石墨烯添加至现有的涂层体系中时,底漆的耐酸性和耐盐雾性随着石墨烯用量的增加呈现先提高后降低的趋势;当使用石墨烯部分替代防锈颜料时,漆膜的耐盐雾、耐酸性明显下降。石墨烯在防腐底漆的使用中,与现有的涂层体系相匹配效果更好,适量添加石墨烯可改善底漆的防腐性能。相反,石墨烯部分替代防锈颜料会降低涂层的性能。     

Zn-Al水滑石改性水性环氧

通过共沉淀法制备硝酸根型锌铝水滑石(LDH)和钒酸根离子插层的锌铝水滑石(LDH-V)。将LDH和LDH-V分散到水性环氧树脂中获得改性涂层。采用XRD和FT-IR技术对水滑石粉体进行表征。通过力学性能、电化学阻抗和中性盐雾测试对改性后的涂层进行研究。结果表明,通过共沉淀法成功制备了LDH和LDH-V,LDH改性后涂层的力学性能和耐蚀性能明显提升,其中1.0%(质量分数)添加量的复合涂层力学性能最佳。LDH-V改性涂层的划伤实验表明,在质量分数3.5%Na Cl溶液中浸泡240 h后的低频阻抗模值稳定在107Ω·cm2左右,相对于纯水性环氧涂层提升1个数量级,其耐盐雾性能最好。     

改性环氧富锌底粉在高耐盐雾锈蚀方面的研究

防腐型熔结环氧粉末涂料与富锌环氧粉末涂料应用多年,但在很多高耐盐雾锈蚀环境仍无法完全替代溶剂型涂层。为提升粉末涂料耐盐雾性能,本研究通过对环氧富锌粉末涂料进行改性,在降低涂层体积电阻率的基础上提升牺牲阳极效率,使涂层达到液体涂料耐盐雾等级性能。结果表明：添加 0. 2%导电材料单壁碳纳米管与 30%片状锌粉以及其他功能助剂,最终制备涂层的 1 500 h中性盐雾单边锈蚀可控制在 1 mm以内,涂层综合性能也可达到液体富锌涂层指标,在一些环境可替换液体富锌涂层。     

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。     

石墨烯改性环氧锌基防腐涂料的制备与性能研究

针对传统环氧富锌涂料环保性差、质量大、成本高等问题,利用石墨烯优异的导电性与独特的二维片层结构可增强涂层防腐性能的特性,取代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,以期制备低锌含量的石墨烯环氧锌基涂料。首先将石墨烯材料与环氧树脂预混合,掺杂天然高分子表面活性剂,制备一种高分散性石墨烯 /环氧树脂浆料;然后将其与计量的环氧树脂、锌粉、其他功能颜填料复配,通过高速分散与砂磨的制备方式相结合,得到石墨烯改性环氧锌基防腐涂料;最后通过力学性能、连接强度、交流阻抗、耐中性盐雾等方法探索涂层关键性能。研究结果表明：该石墨烯涂层防腐性能优异, 2 000 h盐雾划痕腐蚀扩展 0.9 mm,且力学性能与施工性能好,可广泛应用于船舶、海工设备、桥梁等大型钢结构装备领域。     

石墨烯改性船舶重防腐涂料的研制

从石墨烯的防腐机理推测分析入手,采用合适的物理法石墨烯替代传统环氧富锌涂料中的部分锌粉,研制的石墨烯改性船舶重防腐涂料具有密度小、封闭性好、树脂含量高、附着性好、防腐效果优异的特点,通过对涂层耐盐雾性试验以及涂层施工配套工艺的考察,证明该环氧锌粉涂料不仅防腐性能远远优于高锌含量的富锌底漆,耐盐雾性可达1 800 h,而且还可直接涂装配套面漆,无需增涂过渡中间层,漆膜封闭性优异。     

不同碳材料对耐磨涂层的改性研究

将不同碳材料石墨和石墨烯分别掺杂在聚四氟乙烯耐磨涂料中,制备了由石墨和石墨烯分别改性的聚四氟乙烯耐磨涂料,采用喷涂的方式将耐磨涂料在斯特林制冷机的关键部件—活塞表面进行成膜,并对改性的耐磨涂层进行性能研究。结果表明,石墨烯改性的耐磨涂层摩擦系数能够达到0.13,表面较为光滑,均匀一致,比聚四氟乙烯耐磨涂层的摩擦系数降低了0.03,附着力为0级,具有较好的改善效果。     

碳纳米管对水性环氧富锌防腐涂料防腐性能的影响

将碳纳米管（ CNTs）以水性浆料的形式添加在环氧乳液中,制备 CNTs改性水性环氧富锌防腐涂料以解决传统富锌涂料高锌含量的问题。通过 SEM来观察涂层的形貌,附着力、耐冲击测试表征涂层的机械性能,开路电压、极化曲线和耐盐雾等方法探讨碳纳米管含量对环氧富锌防腐涂层防腐性能的影响。结果表明：涂层中添加 CNTs可以增强涂层的耐冲击性,且 CNTs对涂层附着力的影响不显著;涂层防腐性能随 CNTs含量的增加呈现先增强后减弱的趋势;在 60.0%锌含量体系中,添加 0.2%含量的 CNTs,与 60.0%锌含量空白组比较,涂层腐蚀电流密度降低 66.7%,与 70.0%锌含量空白组比较,其腐蚀电流密度也可降低 53.8%,且耐盐雾实验 2 000 h后,涂层仍未出现明显腐蚀现象,即在60.0%锌含量体系中添加 0.2%含量的 CNTs,不仅可以降低涂层 10.0%的锌含量,还可以增强涂层的防腐性能。     

锌铝双金属涂层的制备和性能

首先研究了成膜物质(包括改性环氧树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸树脂)对冷涂锌涂层基本性能的影响，然后考察了膨润土和聚酰胺蜡作为防沉剂对冷涂锌涂料的贮存稳定性，添加特殊聚酯类和磷酸酯类附着力促进剂后的效果，以及防锈填料的组成对涂层耐盐雾性能的影响。结果表明，采用丙烯酸树脂为成膜物质，添加质量分数分别为1.2%和0.3%的膨润土与聚酰胺蜡作为防沉剂，使用0.7%的特殊聚酯类附着力促进剂，由质量比为25∶22∶13的球锌、片锌和片铝组成防锈填料，可以得到一种防腐蚀性能优异的锌铝涂料，其耐中性盐雾性能可达3 000 h。     

导读

<正>吴润泽等介绍了一种低莫氏硬度的复合无机粉体,通过试验测试表明,该粉体是一种比硅微粉莫氏硬度低的人工合成粉体,使用其作为填料对生产设备的磨损小,该粉体能够提升木纹转印清晰度,提升耐老化、耐盐雾等性能,是一种综合性能优异的功能性填料。阎乐乐等为了降低水性车间底漆中锌粉含量,改善涂层性能,以改性高模数硅酸钾水溶液为成膜物,选用不同种类的Zn-Al(Al-Zn)合金粉末部分取代球状锌粉,配制水性锌铝涂层采用常规性能测试、中性盐雾     

石墨烯的氧化程度和含量对水性锌粉涂料防腐性能的影响

制备了 3种不同氧化程度的氧化石墨烯,利用氧化石墨烯对水性环氧富锌涂料进行改性。采用盐雾试验、电化学测试、耐冲击性及附着力测试等对改性涂层的性能进行研究,研究发现氧化程度较低的氧化石墨烯改性环氧富锌涂料性能最佳。然后探究了氧化石墨烯含量和锌粉含量对该涂层的耐腐蚀性和力学性能的影响。结果表明：氧化石墨烯（ GO）的添加可以有效延缓钢材的腐蚀,当 GO-1添加量为 0.36%（质量分数,下同）,锌粉含量为 44%时,制备所得的 GO-1/水性环氧富锌涂料的综合性能最佳。当制得的氧化石墨烯的氧化程度较小,含氧基团较少且没有出现羧基时,涂料的耐腐蚀性能得到改进。     

石墨烯与氧化石墨烯增强富锌环氧涂层防腐性能的研究

研究了三种不同锌粉含量的富锌环氧底漆的腐性能,包括厚度、硬度、附着力等物理测试,比较了这三种不同锌粉含量的耐盐雾性能的差异。从而在这三种不同锌粉含量的环氧漆中选择出一种,用以进行后续的实验研究。其次,我们研究了氧化石墨烯(GO)增强富锌环氧涂层的防腐性能,包括物理性能的测试、电化学性能的测试和耐中性盐雾测试。最后,我们研究了石墨烯(G)增强富锌环氧涂层的防腐性能,同样对添加石墨烯的复合涂层进行了物理测试、电化学测试和耐中性盐雾测试。并对氧化石墨烯/富锌环氧复合涂层(GO/Zn)和石墨烯/富锌环氧复合涂层(G/Zn)的防腐性能进行了对比。发现,添加石墨烯的复合涂层(G/Zn)性能比添加氧化石墨烯的复合涂层(GO/Zn)好,且在石墨烯含量为1%时防腐性能最好。     

石墨烯低锌重防腐涂料的研制

本文采用机械剥离和超声制备石墨烯,以石墨烯替代部分锌粉制备出石墨烯低锌重防腐涂料。经过AFM、SEM、盐雾试验、电化学测试、拉拔式附着力测试。结果表明,当球磨16h超声30min时,石墨烯的厚度在5nm以下,层数为10层以下,片径为3μm;添加2.0 wt%石墨烯的低锌防腐涂料与普通低锌防腐涂料相比,腐蚀电位提高了29.4%;耐盐雾时间达到1600 h,附着力达到6.21 MPa。     

复合硅烷/锌涂层耐腐蚀性能的研究

通过电导率监视仪对硅烷的水解过程进行监控,确定了KH560的水解时间为3h,含不同质量分数鳞片锌粉的硅烷/锌复合液的水解时间为12h。将硅烷/锌水解液涂覆到低碳钢表面,制备了复合硅烷/锌涂层。通过盐雾试验、极化曲线和交流阻抗谱研究了不同锌粉含量的硅烷/锌复合涂层的耐蚀性能,通过扫描电镜观察了涂层的截面形貌,探讨了硅烷/锌复合涂层的耐蚀机理。结果表明,复合硅烷/锌涂层的耐蚀性能随着锌粉含量的增加而提高,鳞片锌粉的最大添加量为45%。此含量下的复合硅烷/锌涂层的耐蚀性能最好,中性盐雾时间达576h,是纯硅烷涂层的12倍。在此硅烷/锌复合涂层中,鳞片锌粉以平行叠加的方式组成致密的网状结构,从而延长了腐蚀性介质到达金属基材的时间,使涂层的耐蚀性能得到明显提高。     

氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层性能研究

首先制备了氨基硅烷改性氧化石墨烯，然后用氨基硅烷改性氧化石墨烯对环氧涂料进行改性制备氨基硅烷功能化氧化石墨烯改性环氧涂层。对涂层的表观性能，力学能力，耐水，耐酸碱及耐盐水等进行研究的结果表明：添加氨基硅烷改性氧化石墨烯能够有效的提高涂层的柔韧性及铅笔硬度等力学性能以及耐水，耐酸碱及耐盐水等。当环氧涂层中氨基硅烷改性氧化石墨烯添加量为0.5%时，涂层的铅笔硬度为3 H;涂层168 h耐水，48 h耐酸碱及耐168 h盐水浸泡后，涂层的表面均无起皮，无脱落，无起泡现象发生，涂层掉粉明显减少。     

冷涂烯锌涂料的制备与性能研究

首先研究了不同环氧树脂(E20、E44和E51)对环氧含锌涂层基本性能的影响,其次探究了纯薄石墨烯的添加对涂层防腐蚀性和力学性能的影响,确定了锌质量分数30%涂料体系中纯薄石墨烯的最佳添加量,最后考察了膨润土、聚脲、聚酰胺钠作为防沉体系对冷涂烯锌涂料贮存稳定性的作用。通过中性盐雾试验,并结合扫描电镜、表面电阻率、剩余锌含量和力学性能测试,制备出符合T/CHTS 10105—2023标准要求的冷涂烯锌涂料。结果表明：采用环氧树脂E44所制备的涂层基本性能最佳;加入质量分数0.5%纯薄石墨烯后,涂层的力学性能均有提升,表面电阻率≤10⁶Ω,锌粉利用率超过80%,耐中性盐雾时间可达3 000 h;添加质量分数0.9%膨润土、0.6%聚脲和1%聚酰胺钠防沉体系后,冷涂烯锌涂料可在50℃下稳定贮存60 d。