Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

我国内河跨江大桥钢结构防腐与涂装

简单介绍跨江大桥钢结构防腐涂料的演变历史,介绍了以环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、氟碳面漆三重体系的设计方案,同时介绍了涂装流程及注意事项。     

地面装备用防腐涂层体系现状及发展趋势

针对地面装备的防腐涂层现状,综述了地面装备用富锌底漆/环氧云铁中间漆/高耐候面漆、环氧防腐涂料/丙烯酸聚氨酯面漆、含氯树脂防腐涂层和有机-无机聚合物涂层4种防腐涂层体系的现状及发展趋势,指出地面武器装备的防腐涂层向长效、环保的方向发展,对防腐涂层的选用具有重要的参考价值.     

锈蚀输电铁塔防腐蚀底漆与涂装体系选择

对锈蚀输电铁塔进行磷化处理,以磷化膜作为底层,制备四种防腐蚀底漆试样,在此基础上,设计四种涂装体系并制备试样,按照国家相关标准对底漆试样和涂装体系试样进行机械性能和耐蚀性检测。结果表明,环氧铁红防锈底漆与磷化膜配套性能最好,附着力为0级,耐氯化钠浸泡时间可达720h,划格盐雾试验72h无变化,耐盐雾腐蚀试验1 000h无起泡、锈蚀、脱落等现象;环氧铁红防锈底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆组成的涂装体系机械性能和耐蚀性能最佳,附着力为0级,耐碱与耐水时间均达480h,耐盐雾腐蚀试验3 000h无起泡锈蚀脱落等现象。     

海洋多功能平台石墨烯基重防腐及防污工程顺利竣工并交付

正2016年12月7日,中科院宁波材料所承担的"万山号"波浪能海洋发电平台石墨烯基重防腐与防污工程在广东省中山市某船厂顺利竣工并交付,这是我国石墨烯基海洋重防腐涂料和防污涂料首次在大型海洋多功能平台的工程化应用,是继宁波材料所石墨烯基重防腐涂料在沿海和工业大气污染地区国家电网大型输电铁塔、西南地区光伏发电装置、石化装备以及航天装备等领域规模示范应用以来,在海洋工程     

铝合金磷化与喷涂氟碳涂料配套性研究

研究了铝合金型材和铝单板表面涂装高温固化型氟碳涂料PVDF的工艺流程,探讨了铝合金的前处理、磷化膜、氟碳底漆与氟碳面漆之间的配套性,采用正交试验法对铝合金的磷化转化膜配方及工艺进行了优选,得出了铝合金磷化的最佳配方工艺,并研究氟碳涂料在铝合金表面的涂装配套性,得到了在铝合金表面喷涂氟碳涂料的最佳配套体系(即前处理 磷化 氟碳底漆 氟碳面漆).     

江苏LNG外输管道工程管线桥防腐管预制施工工艺改进

江苏LNG外输管道工程管线桥防腐管外防腐层采用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、耐候氟碳面漆三层结构复合涂层.外防腐涂层的质量直接关系到天然气管道的长期有效安全稳定运行,也决定着管线的使用年限,而不同的外防腐施工工艺直接决定着涂层的质量和工期.作者在江苏LNG外输管道工程管线桥防腐管道施工过程中,对施工中存在的一些问题进行...     

氟碳涂层对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响

目的研究不同氟碳涂层体系对海洋环境下混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律及作用机理。方法以溶剂型氟碳涂层和水性氟碳涂层为研究对象,开展了两种溶剂型氟碳涂层体系和一种水性氟碳涂层体系的研究,即环氧底漆-溶剂型氟碳面漆、环氧底漆-聚氨酯中层漆-溶剂型氟碳面漆及水性环氧底漆-水性氟碳面漆。通过氯离子电迁移快速试验,研究涂覆这三种氟碳涂层体系的混凝土抗氯离子渗透性能。采用干湿循环试验模拟浪花飞溅区,通过混凝土抗氯离子侵蚀试验及扫描电镜观察试验,研究涂层对混凝土在海洋环境浪花飞溅区的防腐性能。结果氯离子电迁移快速试验测得的氯离子扩散系数表明,氟碳涂层体系作用下,混凝土氯离子扩散系数降低。干湿循环试验36 d后,通过扫描电镜观察发现这两种溶剂型氟碳涂层体系表面仍然致密,水性氟碳涂层体系表面出现裂缝。结论溶剂型和水性氟碳涂层体系均能提高混凝土抗氯离子渗透性,溶剂型氟碳涂层体系在海洋浪花飞溅区更耐久,更适用于该环境下的混凝土腐蚀防护。     

电化学阻抗谱评价输电铁塔防护涂层配套性能

研究了用于输电铁塔防护的带锈环氧底漆（A）、水性环氧防锈底漆（B）、氟硅改性丙烯酸面漆（C）、有机硅改性醇酸树脂面漆（D）所组成的4个涂层配套体系的电化学阻抗谱图特征。通过研究涂层电阻、涂层孔隙率和10kHz下的涂层相对介电常数对4种涂料配套体系的防腐蚀性能进行了比较和评价。结果表明,4个配套涂层体系防护性能的优劣顺序...     

中科院宁波材料所石墨烯基重防腐涂料进入大规模示范应用阶段

正中科院宁波材料所薛群基院士和王立平研究员带领的海洋功能材料团队研制的石墨烯基重防腐涂料已实现规模量产并进入大规模示范应用阶段。目前正在扩充建设年产5000吨石墨烯重防腐涂料生产线,批量产品已在国家电网沿海地区和工业大气污染地区大型输电铁塔、     

石油钻井平台防腐涂层体系、涂料浅析

根据石油钻井平台在不同海域的腐蚀环境情况以及腐蚀规律,对海洋石油钻井平台重防腐涂料的选择要求及涂层体系配套进行了概述,并介绍了几种具有明显防腐效果的防腐涂料。通过涂料种类和防护功能的分类讨论,介绍了底漆,中间漆和高耐候性的面漆等功能各异、效果突出海洋重防腐油漆的研究现状,并指出了今后的发展趋势。     

石墨烯防腐涂料研究进展

介绍了石墨烯的结构、性能及制备方法,概述了石墨烯防腐涂料的防腐机理,并从石墨烯薄膜防腐涂料和石墨烯复合防腐涂料两个方向对石墨烯防腐涂料的研究进展进行论述,同时对石墨烯防腐涂料研究上存在的问题进行总结,并对石墨烯防腐涂料未来发展方向进行了展望。     

石墨烯水性复合防腐涂料的研究进展

石墨烯复合防腐涂料因兼顾石墨烯优异的化学稳定性、快速的导电性、突出的力学性能和聚合物树脂的强附着力、良好成膜性等优点,受到越来越多涂料防护工作者的关注。然而,目前石墨烯复合防腐涂料的研究主要以溶剂型复合材料为主,环保性差。加快石墨烯在水性防腐涂料中的应用研究,开发低成本、高性能、绿色环保的新型石墨烯水性复合防腐涂料,成为未来石墨烯防腐蚀涂层材料的研究热点。对石墨烯在水性聚氨酯防腐涂料、水性环氧树脂防腐涂料、水性丙烯酸防腐涂料以及水性无机富锌涂料中的功能化应用进行介绍,将石墨烯添加到水性防腐涂料中可以增强涂层对基材的附着力,提升涂料的物理屏蔽性、耐磨性和防腐性,同时具有环保安全的特性,大大扩大了水性防腐涂料的应用范围。另外,对石墨烯水性复合防腐涂料功能化应用研究所面临的重点、难点进行了分类介绍,包括石墨烯选材、石墨烯与水性涂料的配套体系研究、石墨烯用量以及石墨烯在水性涂料中的分散性和相容性。     

间苯二胺-氧化石墨烯/有机涂层的制备及防腐性能研究

针对有机涂层中氧化石墨烯(GO)分散性差、与树脂相容性不好的问题,本工作选择间苯二胺作为"桥接物质",利用其分子上的两个胺基与GO和环氧树脂的环氧基团分别键合,从而改善GO与环氧树脂间的相容性。同时,利用间苯二胺的空间位阻效应有效改善了GO的团聚问题,提高在环氧树脂中的分散性。采用化学接枝法得到间苯二胺表面改性的GO(M-GO),并制备了M-GO与环氧树脂E-44复合涂料(EP/M-GO)。结果表明,间苯二胺的胺基能够成功与GO表面的环氧基团键合,且在透射电镜下可以观察到M-GO呈现出少量片层的状态,团聚现象明显改善。另一方面,涂层截面形貌表明M-GO与基料树脂之间结合良好。复合涂料在12 d的盐雾实验后仍然能够为金属基底提供保护,且浸泡1000 h后的阻抗模值(|Z|0.01 Hz)仍可达109数量级,防腐性能明显提高。     

Incorporation graphene into sprayed epoxy–polyamide coating on carbon steel: corrosion resistance properties

In this study, the graphene incorporated into epoxy–polyamide coatings were successfully obtained on carbon steel substrates by spraying process. The corrosion resistance properties of the coatings were investigated, including salt spray corrosion, sea water corrosion and electrochemical corrosion resistance. The results show that the addition of graphene could improve the corrosion resistance properties of the epoxy–polyamide coatings. The coatings in the presence of graphene had better salt spray corrosion than that in the absence of graphene. The surface of the epoxy–polyamide coating exhibited lots of pitting corrosion. The coatings with the addition of graphene showed better sea water corrosion than the coating without graphene. After drying, the epoxy–polyamide coating in the absence of graphene was broken and failed. The coating with 1?wt-% graphene exhibited the best anticorrosion capability as evidenced by the highest corrosion potential and the lowest corrosion current density. The graphene incorporated into epoxy–polyamide coatings were shown to effectively protect carbon steel against corrosion because the graphene nanosheets could be acted as the good chloride ions, oxygen and water molecules barrier.     

石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展

石墨烯凭借其优异的物理阻隔性、化学稳定性、导电性以及良好的力学性能等综合性能,成为防腐涂料领域的研究热点.综述了石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展.首先,围绕防腐涂料耐蚀性能和使用寿命的必要条件,从涂层的物理屏蔽性、自修复性、附着力以及阴极保护功效四个决定涂料耐蚀性的重要因素入手,结合石墨烯/氧化石墨烯相匹配的片层屏蔽效应、多活性位点、与基材的结合强度以及导电性等优异特性,对石墨烯在涂层中的作用进行分析.其次,针对石墨烯在涂层应用中所面临的分散性差的问题,对多种分散方式下的研究进展进行了总结,比较了不同分散方式的优缺点.同时,提出石墨烯的有序排列是在充分分散的基础上,进一步提高涂层屏蔽性的方法,发挥其屏蔽性的前提是石墨烯材料呈平行于基材的方向分布,因为垂直或者呈杂乱方向分布的石墨烯/石墨烯衍生物无法满足涂层的结构致密性需求,有悖于屏蔽理念.另外,针对石墨烯在涂层应用中所面临的电偶腐蚀问题,结合石墨烯的分散性,探讨并总结了关于石墨烯在涂料体系中的用量规律,并提出可通过石墨烯的绝缘化以及引入自修复基团来减弱和消除电偶腐蚀效应的建议.最后,从分散稳定性、电化学防腐性、环保性、经济性等方面,进一步总结分析了未来石墨烯在防腐蚀领域中的发展趋势及研究建议.     

一种环氧带锈底漆的研制

研制了一种环氧带锈底漆,采用钼酸锌与三聚磷酸铝组成锈转化颜料体系取代了传统的铬酸盐应用于涂料中。涂料的各项测试指标显示涂膜性能已经完全达到工业标准。     

Assessment of graphene oxide/epoxy nanocomposite as corrosion resistance coating on carbon steel

Graphene and its derivatives are new materials with unique properties. In recent years, various studies about the nanocomposites based on graphene oxide (GO) have been carried out. However, the electrochemical properties of nanocomposite coatings based on GO materials have not been widely studied. In this study, GO/epoxy nanocomposite coatings were prepared by incorporation of different amounts of GO nanosheets into the epoxy matrix via mechanical agitation and sonication process. The dispersion of GO nanosheets in matrix was analysed by optical microscopy, transmission electron microscopy and Fourier transform infrared. The anticorrosive properties of these nanocomposite coatings were investigated by electrochemical impedance spectroscopy tests. Results showed that the corrosion protection of coatings was improved by addition of GO into the coatings material. Furthermore, the best corrosion resistance was achieved in 0·25 wt-%GO/epoxy nanocomposite coatings.     

湿固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究

目的 为延长如输电塔架等金属构件的服役期限,制备一种湿固化型石墨烯改性重防腐涂料,并测试表征和分析漆膜的防腐性能和作用机制。方法 以湿气固化型聚氨酯树脂为主要成膜物,铝鳞片代替传统锌粉为主要防腐填料,石墨烯为改性剂搭配形成复合导电填料体系,借助定位排列剂等助剂制备了湿固化型石墨烯改性重防腐涂料。通过沉降测试、结合强度测试、水接触角测试、电化学测试、扫描电镜（SEM）分析、耐中性盐雾实验等手段,对涂层的常规理化性能、防腐蚀性能及微观形貌进行了表征分析,并探讨了石墨烯-铝鳞片复合填料防护体系的防腐蚀作用机理。结果 定位剂有助于提高涂料的分散性和稳定性,经过石墨烯改性后,重防腐涂层的结合强度、耐盐水性、耐候性等常规理化性能明显提升,固含超过70%,达到高固含的环保要求;水接触角增至115°,涂层疏水性有效改善;中性耐盐雾试验进行1000 h时涂层划痕处有明显的腐蚀迹象,但表面未发生起泡、剥落等缺陷,单边扩蚀小于2 mm,石墨烯质量分数为0.8%的涂层性能达到最佳,耐盐雾时间达5000 h以上,此时涂层湿结合强度仍达到8.3 MPa,电化学腐蚀速率仅为0.011 673 mm/a,耐腐蚀性能优异。结论 石墨烯-铝鳞片复合防护体系的力学性能、机械封闭和阴极保护功能优异,属于一种底面合一的涂料,适用于湿热工业-海洋大气环境的腐蚀防护工作。