压载水舱高固体份环氧涂料的研究

目的提高压载水舱环氧涂料的耐阴极剥离性能。方法以双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂、C9石油树脂和双酚F型环氧树脂为涂料的主要成膜树脂,采用四因素四水平的正交试验,对四种树脂的用量进行优化。固化剂采用聚酰胺固化剂和改性酚醛胺固化剂进行混合,以获得良好的物理化学性能。对涂料的颜基比及助剂进行了分析研究,以确定涂料各组分的用量。结果通过四因素四水平的正交试验,确定了涂料四种树脂的用量。当聚酰胺固化剂和改性酚醛胺固化剂的混合比例为2:1时,涂料具有较佳的抗阴极剥离性能。通过对颜填料不同颜基比(0.75:1~1.5:1)的研究,当涂料的颜基比为1:1时,涂料的耐阴极剥离性能最好。结论通过对涂料的成膜树脂、固化剂及颜基比的研究,制备的压载水舱环氧涂料具有优异的耐阴极剥离性能及良好的耐海水性、耐盐雾性及抗腐蚀蔓延性等性能,能够满足船舶压载舱的防腐需求。     

水性环氧防腐涂料研究

目的研制具有优异防腐性能的水性环氧类防腐蚀涂料。方法采用水性环氧树脂乳液与水性环氧固化剂聚酰胺作为成膜树脂,异丙醇、丙二醇甲醚作为助成膜剂,湿法绢云母、重晶石粉、滑石粉作为填料,防锈颜料体系采用氧化铁红、三聚磷酸铝、磷酸锌,并在涂料体系中添加防闪锈剂、去离子水、分散剂、消泡剂、防沉剂,经过高速分散、研磨制成水性环氧防腐涂料。通过物理机械性能试验,耐酸、碱、盐溶液浸泡和耐中性盐雾试验,测试涂层的综合性能。结果涂层的附着力、柔韧性和耐冲击性能分别达到1级、1 mm和50 cm。涂层的耐酸性(5%H_2SO_4,168 h)、耐碱性(5%NaOH,168 h)、耐盐水性(3%NaCl,30 d)和耐盐雾性能(按GB/T 1771—2007,1000 h)良好,各试样完成后,涂层完好。结论成膜树脂采用环氧当量为500±50的水性环氧树脂乳液与聚酰胺类水性环氧固化剂,控制环氧基与活泼氢当量配比为1:1,颜料体积浓度为30%,并使用三聚磷酸铝、磷酸锌与氧化铁红复配作为防锈颜料,所制备的涂层有优良的物理机械性能和防腐性能。     

高固体分环氧海洋防腐蚀涂料的研究进展

海洋环境中,钢结构的腐蚀不可避免,有机涂层是一种延缓金属腐蚀的最有效、最经济的材料之一。其中高固体分环氧涂料由于绿色环保、涂层致密性好、可厚涂等特点在海洋重防腐中得到广泛的应用。对目前高固体分环氧厚膜、超厚膜涂料的研究进展,存在的问题及解决方法进行了详细的介绍。其中,环氧树脂、胺类固化剂作为环氧涂料中的主要的成膜物质,对涂层的性能起着关键的作用。总结了几种在高固体分环氧涂料中切实可行的环氧树脂增韧改性方法,同时指出开发耐冲击性能优异,耐高温,低温固化、水下固化的环氧固化剂也是环氧固化剂的发展趋势。通过曼尼希碱改性合成的环氧固化剂,恰好能满足各种性能的要求,阐述了该类环氧固化剂的合成研究进展状况。     

特制环氧富锌防锈底漆的研制

开发了一种以环氧树脂为基料,锌粉、助剂及聚酰胺树脂、溶剂组成的富锌涂料,其具有厚涂、固化速度快、耐磨性优异、附着力强、耐盐雾性优异等特点,符合TB/T1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》中特制环氧富锌防锈底漆技术要求,适用于铁路桥梁钢桥主体、支座,用于腐蚀环境较严重地区的重防腐蚀。     

水性环氧富锌防腐涂料的研制

研制了一种以自乳化环氧树脂和水性胺类固化剂为基料,以锌粉、胺硅烷偶联剂等为填料和助剂的水性环氧富锌防腐涂料,并对涂层耐盐雾性、耐盐水性、耐酸碱性、不挥发物含量进行了测试。研究表明,该防腐涂料不挥发物含量高达90％以上,基本无溶剂挥发,环保性好,而且防腐性能高。     

水性隔热涂料体系制备及应用研究

目的研制一种柔韧性良好的SiO_2气凝胶涂层。方法以SiO_2气凝胶为主要隔热填料,以水性树脂为基料,在多种功能助剂的配合下,制备轻质高效的隔热涂料,作为中间层漆与水性防腐底漆、水性耐候性面漆配套使用。结果以水性聚氨酯树脂作为基料,当气凝胶添加量为13%~16%时,涂层的导热系数能够达到0.05 W/(m·K)以下,涂层表面不开裂,综合性能较好。气凝胶隔热涂料与水性环氧防腐底漆、水性聚氨酯面漆配套相容性良好。结论将SiO_2气凝胶添加到有机树脂中,制备成具有有机成膜物柔性的水性隔热涂层,在力学性能优异的树脂包裹下,可避免其在形变时发生脆性断裂。涂料简单易行的施工方式,使其不再受被保护部件复杂形状的限制,从而极大地拓展涂层的应用范围。同时,涂层体系集防腐、隔热与装饰一体化,为高效防腐隔热提供了全新的解决方案。     

新型耐高温换热器涂料的研制

以环氧-有机硅-酚醛三元树脂为基料研制的换热器涂料,与环氧聚酯、无机磷酸盐富锌涂料进行耐温性、热冲击性能及防腐蚀性能的比较,讨论了耐热颜料及涂装工艺对涂层性能的影响。     

环氧与酚醛改性环氧涂层固化反应与吸水性关系的研究

采用示差扫描量热分析技术，研究了一种环氧树脂粉末涂料与酚醋改性的该种涂料的固化反应机制和两种涂膜的交联结构，并结合两种涂膜有９０℃蒸馏水中的静态浸泡实验结果，分析了涂膜交联结构对涂膜吸水性的影响。结果表明：酚醛改性环氧粉末涂料的固化反应包括酚醛树脂与一部分环氧树脂的共聚反应，环氧树脂与固化剂的交联反应，以及少量酚醛树脂的自聚反应。而环氧粉末涂料的固化反应只有环氧树脂与固化剂－双氰胺的交联反应。酚醛     

环氧树脂／蒙脱土涂层耐磨性研究及应用

为得到耐冲蚀磨损性能良好的环氧树脂涂层,利用正交试验研究了环氧树脂基料、固化剂低分子聚酰胺、有机蒙脱土和KH-550的用量对环氧树脂涂层耐冲蚀磨损性能的影响,并在涂层中填充适量陶瓷粉末,优化了固化工艺,试验表明:有机蒙脱土和陶瓷粉末能有效提高涂层的耐冲蚀磨损性能,在最佳配方下,涂层的耐冲蚀磨损性能是Q235钢的7.76倍.并用该涂层修复了磨损砂浆泵,效果明显.     

水溶性丙烯酸涂料的环氧树脂改性研究

介绍了水溶性丙烯酸钢铁底漆涂料制备、性能以及用环氧树脂对其进行改性的实验及结果。原水溶性丙烯酸钢铁底漆涂料在进行耐盐雾测定试验时为72h，未通过国家规定标准。本实验的目的是在丙烯酸树脂为主要成膜物质中加入其他的辅助成膜物质来改善其抗盐雾、抗腐蚀和耐候等性能，方法是通过加入环氧树脂来改善其性能。结果表明，一定温度下在水溶性丙烯酸钢铁底漆涂料中加入1／7的环氧树脂后，经测定其耐盐雾性可达106h，达到了国家规定标准。     

常温固化环氧树脂金属防腐蚀底漆的研究

选用115、2015、NX-2045和2041四种胺类固化剂,并对固化后的环氧树脂涂膜进行比较试验,结果表明:使用NX-2045固化剂后涂膜的干燥速度、力学性能、耐盐雾性能都较优;但附着力和涂膜耐酸、耐碱能力仍有待提高。通过添加适量的(0.4%质量份)含氨基硅烷偶联剂A-1120,附着力与不加相比,从1级提高到0级,涂膜耐酸和耐碱能力都有提高。     

抗菌防霉防腐阻燃一体化纳米涂层应用研究

目的通过特种功能纳米粒子的协同作用以及不同功能涂层的合理配套使用,获得集抗菌防霉、防腐、阻燃和耐磨等多种功能于一体,适用于涉海和航天装备综合防护的多功能纳米涂层材料。方法以环氧树脂为底漆和中间漆的基体树脂,加入多聚磷酸盐和石墨烯复合助剂制备防腐底漆,加入石墨烯和膨胀型阻燃剂为复合阻燃助剂制备阻燃中间漆;以丙烯酸改性聚氨酯为面漆基体树脂,加入吡啶硫酮锌和纳米银抗菌复合助剂以及纳米陶瓷颗粒耐磨助剂,制备抗菌防霉耐磨聚氨酯面漆。将防腐底漆、阻燃中间漆和抗菌防霉耐磨面漆合理搭配,制备多功能一体化综合防护涂层材料。通过铅笔硬度测试、划格法附着力测试、耐冲击强度测试和耐人工老化测试评价纳米涂层的常规性能,通过盐雾测试研究防腐性能,通过燃烧实验研究阻燃性能,通过抗菌防霉实验研究抗菌防霉性能,通过摩擦实验评价其耐磨性能。结果经测试,纳米涂层的硬度为H,附着力为0级,耐冲击强度为50 kg·cm。800 h人工老化试验后,漆膜无明显变化。800 h中性盐雾测试后,基体无腐蚀点。12 s垂直燃烧实验研究发现其平均烧焦长度仅为1 mm,滴落物的续燃时间为0 s。烟密度研究发现纳米涂层240 s的Dm平均值仅为13,抗菌、防霉实验表明该纳米涂层对大部分细菌的抑菌率高达99%,其防霉等级为0级,耐磨性能测试发现涂层的质量损失为32 mg。结论所研制的一体化纳米涂层具有优异的防腐、阻燃、耐磨和抗菌防霉性能,可以在航天航空以及海工设施等特种设备上使用,能够起到综合防护作用。     

船用低温固化丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料

目的研制具有低温固化性能的长效耐候船用丙烯酸聚氨酯面漆。方法采用聚天门冬氨酸树脂对羟基丙烯酸树脂进行改性,配合使用受阻胺光稳定剂与紫外光吸收剂作为体系光稳定剂,选用改性高分子不饱和羧酸盐类分散剂、氟改性聚丙烯酸酯类流平剂、聚酰胺蜡类触变防沉剂,配合使用湿法绢云母、钛白粉、重晶石粉作为体系颜填料。结果通过控制天门冬氨酸树脂NH1420的不同添加量与优化助剂体系、颜填料体系,涂料体系在-5℃环境下表干55 min,实干时间14 h,24 h可复涂,放置10 d后,漆膜硬度可达2H,涂层具有良好的长效耐候性能。结论聚天门冬氨酸树脂有效改善了丙烯酸聚氨酯面漆的低温固化性能,配合使用受阻胺光稳定剂与紫外光吸收剂,提高了涂层的耐候性。研制的船用低温固化丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料具有良好的低温固化性能、机械性能、耐腐蚀性能与耐候性。     

Protective epoxy dispersion coating materials modified a posteriori with organophilized montmorillonites

Two types of paints (primer and topcoat) and coatings based on epoxy resin dispersions, water solution of polyamine hardener and a posteriori introduced four types of organophilized montmorillonite (mMMT) nanofillers: two commercial Nanofil-type (used as powders) and two pilot plant NanoBent-type products (in a powder and water-slurry form) were formulated and investigated. Pulverized organoclays were preliminarily incorporated (in various doses: 1, 2.5 and 5 wt.%) into the epoxy resin dispersions, filled mainly with iron oxides (primer) or the TiO₂/white filler (topcoat) using either a pearl-mill or a dissolver. Water-slurry of semihydrophilic modified montmorillonite was mixed with epoxy resin dispersions in the dissolver. The paints were applied on steel substrate and cured at room temperature. An influence of the method of introduction, handling form and type of mMMT on properties of epoxy dispersion paints and coatings has been investigated. In most cases coatings with semihydrophilic NanoBent-type nanofillers exhibited better properties than those with hydrophobic mMMT. Differences of barrier and mechanical features for primer, topcoat and primer/topcoat (multilayer) coatings based on results of water uptake, relative impedance, adhesion to steel, hardness and abrasion resistance tests, are discussed.     

环氧树脂水性化制备技术及防腐性能研究进展

环氧树脂以其优异的性能而被广泛应用于工业生产的各个领域,但是随着各国纷纷限制甚至禁止挥发性有机物(VOC)的排放,发展水性环氧树脂成为大势所趋。水性环氧树脂最大的优点是VOC排放量低甚至为零,并且其耐腐蚀、耐盐雾、机械强度、电气绝缘等性能也非常出色,这对于水性环氧树脂在更严苛环境下的应用有着重要意义。系统地介绍了防腐环氧树脂水性化的主要方法。机械法制备工艺简单、成本低廉,是环氧树脂水性化较为普遍的一种方法;化学改性法可以获得均一、稳定的纳米级别的水性环氧树脂乳液;相反转法是一种获得具有高分子量水性环氧树脂乳液的有效方法;固化剂乳化法能够利用固化剂直接与环氧树脂发生反应制备水性环氧涂层。阐述了水性环氧树脂涂层的制备过程,并分析了实验条件对涂层防腐性能的影响规律,重点讨论了其研究现状和影响涂层性能的因素。通过对当前水性环氧树脂制备方法的总结和分析,展望了其今后的发展趋势。     

静电喷涂高附着力疏水涂层及其性能

目的提高静电喷涂疏水涂层的附着力。方法采用硅烷偶联剂和聚二甲基硅氧烷制备了表面改性疏水二氧化硅粉末。将一定比例的聚偏氟乙烯粉末、超高分子量聚乙烯粉末与疏水二氧化硅粉末混合,制备了复合型疏水粉末。使用环氧树脂、固化剂、活性剂等配制了导电环氧树脂。通过静电喷涂工艺将复合疏水粉末喷涂到已用导电环氧树脂覆盖的铝基板表面,经过中温固化,制得了铝合金疏水复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、接触角测量仪(CA)、百格刀附着力测试仪等,对疏水复合涂层进行测试表征。结果 SEM结果表明涂层表面构建了微米-纳米的阶层粗糙结构,经CA测试,该表面具有较好的疏水性。当混合粉末中聚二甲基硅氧烷改性二氧化硅的比例占到20%时,环氧基疏水涂层的接触角最高可达到140°,滚动角最低可达5°,附着力的等级为0级,同时疏水涂层的耐磨性和耐腐蚀性良好。结论采用简单、易于工业化的静电喷涂工艺制备了高附着力的疏水涂层,具有广泛的应用前景。