混凝土防护涂层研究进展

混凝土防护涂层因具有良好的防护效果而被广泛应用于混凝土的防护领域。简要阐述了混凝土防护涂层研究的必要性,重点介绍了近年发展起来的玻璃鳞片防腐涂层、有机硅改性防腐涂层、氟碳防腐涂层、纳米复合防腐涂层、互穿聚合物网络防腐涂层和聚脲防腐涂层等新型混凝土防护涂层的组成、特点及取得的最新研究成果,提出该领域的发展方向是综合型和环保型防护涂层。     

水性聚脲纳米涂层在混凝土防护领域的应用

混凝土作为多孔的脆性材料在应用过程中易受到水、二氧化碳、氯离子、酸和油脂的腐蚀。水性聚脲纳米涂层已在化工混凝土防护领域大规模进行项目推广应用。本文重点分析水性聚脲纳米涂层应用于化工生化池、化工浓废池、化工仓库地坪、化工车间地坪以及实验室地坪等不同应用场合的案例,探究施工方式、处理方式对涂层性能的影响以及在不同化工混凝土防护领域应用时涂层的性能优势。     

聚脲涂层对储油罐耐冲击性影响的研究

为避免储油罐发生意外碰撞造成巨大损失，考察了新型聚脲防护涂层对油罐车储油罐破坏变形的防护作用。通过储油罐耐冲击实验，分析了不同涂覆方式对聚脲复合涂层耐冲击性的影响，最后通过 LS-DYNA有限元模拟进行验证。结果表明：相比无涂层防护，聚脲涂层对储油罐具有良好的耐冲击防护效果，涂覆聚脲试样比无涂层试样最大变形位移减少了 18. 3 mm。在相同涂层厚度情况下， 2 mm Q190m和 2 mm Q413m聚脲复合涂层耐冲击效果最优，适合作为储油罐的防护涂层。     

京沪高速铁路聚脲防护工程要点剖析

“喷涂聚脲弹性体”（SprayPolyureaElastomer）技术以其优异的综合性能和先进的施工工艺应用于京沪高速铁路桥梁混凝土防护。本文对已投入运营的京沪高速铁路聚脲防护工程聚脲防护技术的施工工艺、聚脲材料性能指标等进行了较为全面的分析;对京沪高速铁路聚脲防护技术遇到的问题进行了深刻剖析,并提出富有成效的改进措施;详细叙述了青岛理工大学功能材料研究所在制定技术文件、基材处理工艺、冬季野外施工以及涂层低温脱落等问题上,针对京沪高铁聚脲防护工程做出的大量富有指导意义的研究工作,确保了京沪高铁聚脲防护工程的顺利进行。     

水性氟碳涂层体系对混凝土建筑的防护性能研究

通过混凝土抗碳化性能、Cl-扩散性能、渗水压力、内置钢筋电化学极化曲线和涂层膜片Cl-及水汽渗透性等性能的实验研究,系统地研究了以水性氟碳涂层作为面涂层的涂装体系对钢筋混凝土建筑防护能力,并与在混凝土表面形成单一涂膜的聚脲涂层以及通过浸渗封堵混凝土组织中的孔隙以增加表层混凝土密实度为目的而实行防护的硅烷类浸渗材料同时进行了比较。此外,研究还采用了加速气候老化试验手段考核了上述防护材料在户外大气环境中的稳定性。研究认为,在所试验的5种防护材料及由其构成的防护体系中,水性氟碳涂层体系对混凝土建筑结构的防护能力与防护寿命是最为满意的。     

冰冻海水环境下混凝土表面涂层长期暴露试验研究

本文通过对暴露长达10年的表面涂层混凝土试件和青岛市胶州湾大桥实体结构进行涂层粘结强度、氯离子浓度等测试,对涂层应用在混凝土结构上的长期防护效果进行了研究。结果表明:在冰冻海水环境暴露10年后,大气区、浪溅区和水变区混凝土表面涂层的粘结强度均超过1.5 MPa,符合现行规范要求;在浪溅区和大气区环境下,涂层对海工混凝土的长期防护效果较好,但在水变区环境下涂层的防护效果相对较差;有涂层混凝土试件的表观氯离子扩散系数与无涂层混凝土在水变区环境下已无明显差别;大桥实体结构中有涂层混凝土的表面氯离子浓度较无涂层混凝土降低了2.3~3.9倍,且涂层对于实体结构的抗氯离子长期侵蚀效果稍弱于小尺寸混凝土试件。     

跨海大桥混凝土聚脲防护封闭底漆的研制

采用混凝土表面涂层保护技术对跨海大桥混凝土进行腐蚀防护,聚脲涂层与混凝土之间的封闭底漆是喷涂聚脲对混凝土进行有效保护的关键。通过耐盐雾、耐碱性、抗冻融循环、粘结强度的试验,研究了环氧改性聚氨酯底漆在环氧树脂用量、聚醚种类、—NCO含量等因素变化时对性能的影响,环氧树脂占总质量的5%,环氧树脂、PTMG-2000与MDI-50合成—NCO为15%的封闭底漆的综合性能最佳。     

海洋混凝土结构防护用聚脲涂层研究进展

综述了聚脲涂层的抗氯离子渗透性、抗冻融性、耐海水冲蚀磨损性及耐海洋环境老化性的研究成果。介绍了聚脲涂层在海洋混凝土工程上的最新应用。研究结果表明,聚脲涂层能有效提高海洋混凝土结构的耐久性。     

防腐涂层在海洋工程中的研究进展

由于海洋环境的复杂性,海洋环境中的混凝土结构长期受腐蚀离子、干湿循环、冻融循环及生物污损等因素作用,其结构耐久性问题日渐突出。主要综述了以环氧防腐涂层、氟碳防腐涂层及聚脲防腐涂层为代表的新型环保防护涂层的特点及最新研究成果,并总结了防腐涂层在海洋工程中的发展方向。     

喷涂聚脲技术在彩钢瓦屋面防护中的应用研究

介绍了喷涂聚脲材料在彩涂钢板屋面防护中的应用及其发展前景。阐述了聚脲技术在彩钢屋面防护中的特点和施工工艺。研究结果表明,聚脲涂层具有优异的性能,能够抵抗自然条件下的腐蚀破坏,对彩钢屋面起到很好的防护作用。     

海洋工程重防腐涂料的应用技术现状及发展分析

针对海洋腐蚀对海洋工程的影响及防腐蚀的意义,详细论述了海洋防腐涂料的种类、性能、要求,国际海工防腐标准对涂层配套的技术要求和试验指标,对当前长寿命、低表面处理、高固体分、无溶剂、水性化、环保低毒等海洋防腐涂料的研究重点及进展进行了介绍,分析了海洋防腐涂料应用现状及存在的问题,探讨了长寿命防腐涂料和高耐久复合涂层体系,提出了同寿命涂层设计理念。针对与国外的差距,提出了我国应加强基础性研究以及人才培养的建议。     

海洋大气环境对聚脲涂层耐腐蚀性影响的研究

通过光泽度、吸水率、微观结构和附着力4方面的实验结果,对聚脲涂层在海洋大气环境下的耐腐蚀性进行分析研究。结果表明:聚脲涂层经过360 d户外自然曝晒老化和7 200 h QUV人工加速老化后,光泽度分别下降69.87%和93.50%;吸水率均有所上升,但幅度很小;表面微观形貌出现不同程度的裂纹;附着力分别下降25.58%和42.16%,但仍保持较高的水平。因此聚脲仍然具有良好的防护作用。     

纯聚脲技术应用于金属腐蚀防护的技术优势及展望

介绍了几种重要的金属腐蚀机理,并综述了隔离法、缓蚀剂法、电化学保护法等几种常见的金属腐蚀防护方法的原理以及应用情况。重点阐述了纯聚脲的定义及其应用于金属腐蚀防护的技术优势,并介绍了金属腐蚀防护过程中纯聚脲的施工工艺要领。指出纯聚脲技术对于应对各种复杂的金属腐蚀环境具有绝对优势,在未来金属腐蚀防护领域中将有更加广阔的应用前景。     

Polyurethane/Polysiloxane Ceramer Coatings: Evaluation of Corrosion Protection

A series of polyurea and polyurethane ceramer coatings were formulated using hexamethylene diisocyanate (HDI) isocyanurate, alkoxysilane‐functionalized HDI isocyanurate, tetraethyl orthosilicate (TEOS) oligomers and cycloaliphatic polyesters. The coatings were prepared as a function of alkoxysilane‐functionalized HDI isocyanurate and TEOS oligomers concentration. Also, the effect of acid catalyst was investigated. The corrosion resistance of polyurea or polyurethane ceramer coating systems were evaluated using a prohesion chamber on aluminium alloy 2024‐T3 substrate. The polyurethane ceramer coatings were compared with the chromate pretreatment and the epoxy‐polyamide primer containing the chromate pigment. In addition to prohesion, the interface between the coating and substrate was characterized using X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The prohesion data showed that the corrosion was inhibited by the TEOS oligomers. However, high concentrations of TEOS oligomers and acid catalyst produced blistering in the polyurea/polysiloxane ceramer coatings. The prohesion data also showed that the corrosion protection of ceramer coatings performed as well as the chromate pretreatment and competitively with the epoxy primer. From the XPS and prohesion data, a self assembling silicon oxide layer at the metal‐coating interface was proposed.     

Corrosion resistance and lifetime of polyimide-b-polyurea novel copolymer coatings

A novel class of polyurea-b-polyimide (PUI) block copolymer coating containing environmentally friendly aromatic polyurea has been successfully synthesized for corrosion protection of aluminum alloy 2024-T3 (Al 2024-T3). The PUI copolymer is able to self-assemble into a supramacromolecule by means of intra and inter-hydrogen bonds (H-bonds). The formation of H-bonds and effect of the later on the crystallinity of the copolymer was studied by using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and wide angle X-ray diffraction (WAXD). It was shown that increasing polyurea mole fraction up to 50 mol%, enhanced occurrence of H-bonding induced self-assembly, and resulted in remarkable enhancement in the degree of crystallinity, and corrosion resistance. Corrosion resistance and diffusivity of the copolymer coatings were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), in a 3.5 wt% NaCl solution. The coating lifetime determined by using time-based corrosion resistance, was shown to be about 8 years for the optimized PUI copolymer coating. PUI coating synthesized by using 50 mol% of polyurea has a high contact angle (110°) and remarkably low surface energy of about 25.5 mJ/m².     

对不同腐蚀环境下涂层的耐腐蚀性研究

通过光泽度、附着力和微观结构三方面的实验结果,对聚脲涂层、聚氨酯涂层、环氧云铁涂层在紫外线加速老化和干湿循环交替作用、5%NaCl溶液浸泡作用下的耐腐蚀性进行分析研究,结果表明:聚脲涂层具有更好的防护作用。     

聚天门冬氨酸酯聚脲涂层湿热失效行为的电化学

采用电化学阻抗谱研究了聚天门冬氨酸酯聚脲涂层在湿热环境作用下的失效行为,采用SEM研究了聚天门冬氨酸酯聚脲涂层失效前后表面形貌的变化。电化学研究结果表明:涂层湿热失效过程分为3个主要阶段:前期电解质在涂层中的渗透、中期基体金属腐蚀发生起始的过渡、后期基体金属的腐蚀扩展并导致涂层的失效。湿热试验中,涂层孔隙率和涂层吸水率均呈3个阶段变化,即快速增长阶段、缓慢增长阶段和稳定阶段,很好地验证了PAEP涂层湿热失效的3个过程。表面形貌研究发现,湿热试验4572 h后,涂层表面粗糙度增加,出现了裂缝等缺陷,表明涂层已经失去防护作用。     

海工混凝土结构养护龄期控制对涂层防腐质量的影响初探

主要探讨海工混凝土结构养护龄期对其防腐蚀涂层防腐效果及涂层质量的影响,试验结果表明,在一定的条件下,混凝土龄期控制可以突破现行规范28d的要求,龄期控制在18d时涂装,涂层防腐效果能满足现行规范的相关要求。