PANI/SiO2-VTEO/SiO2疏水复合膜的制备及防腐蚀性能

以硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶凝胶法制备二氧化硅(SiO2)溶胶,并以乙烯基三乙氧基硅烷(VTEO)对其改性,得到改性SiO2溶胶(VTEO/SiO2);同时制备磷酸掺杂聚苯胺(PANI)接枝SiO2复合粒子(PANI/SiO2)。将改性溶胶和复合粒子均匀混合后在Q235钢表面制备了PANI/SiO2-VTEO/SiO2复合膜。利用红外光谱(FTIR)分析了改性SiO2溶胶和PANI接枝SiO2的化学结构;通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合膜的形貌;利用接触角测试仪测试了复合膜的疏水性能;采用电化学阻抗谱(EIS)、开路电位(OCP)、极化曲线对制备的PANI/SiO2-VTEO/SiO2复合膜进行防腐蚀性能研究。结果表明,复合膜的水接触角为150°,表现出良好的疏水性能;复合膜具有较高的电化学阻抗(5.0×106Ω)和开路电位(-0.18 V),较低腐蚀电流密度(1.18×10-8A/cm2),腐蚀速率仅为0.000 1 mm/a,表现出了良好的防腐蚀性能。     

功能填料的制备及其对硅树脂涂层性能的影响

为了提高涂层的防腐蚀性能,首先以植酸为掺杂剂,采用化学氧化法制备磷化聚苯胺(P-PANI);再采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO)并对其进行还原得到还原氧化石墨烯(RGO),然后将P-PANI、RGO作为功能填料加入到硅树脂(SiR)中,刷涂在镁锂(Mg-Li)合金表面制备了P-PANI/RGO/SiR复合涂层。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了功能填料的结构和形貌;研究了功能填料对涂层基本性能、疏水性能和防腐蚀性能的影响。结果显示:同时加入P-PANI和RGO的SiR涂层表现出较好的性能,干湿附着力均为0级,接触角为97.24°,腐蚀电流密度仅为4.03×10~(-7) A×cm~(-2),腐蚀防护效率高达97.64%。     

SiO2气凝胶常压干燥制备及性能分析

采用溶胶-凝胶法制备SiO2气凝胶,通过酸、碱催化两步法调控正硅酸乙酯(TEOS)的水解-缩聚速率,用乙醇和正硅酸乙酯溶液浸泡和老化醇凝胶,并以乙醇、三甲基氯硅烷(TMCS)和正己烷为表面改性剂,采用逐级改性方法对气凝胶进行改性,再在常压下干燥改性后的醇凝胶.制备出了憎水性和良好的热稳定性的SiO2气凝胶.采用XPD、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、DT-DSC曲线等测试方法对SiO2气凝胶进行性能表征.     

透明超疏水SiO2/硅酮胶复合涂层的制备及性能

以疏水纳米SiO_2和中性硅酮结构胶为主要原料,采用喷涂法在玻璃表面制备出透明超疏水SiO_2/硅酮胶复合涂层。采用FTIR、SEM、接触角测量仪和紫外-可见分光光度计对复合涂层的分子结构、微观形貌、润湿性和透光率进行表征。讨论了纳米SiO_2的添加量与涂层表面微结构、水接触角、透明性三者的关系,考察了复合涂层的耐水冲击性能和耐水稳定性能。结果表明:SiO_2/硅酮胶复合涂层表面呈连续的多孔网络状,团聚的SiO_2纳米粒子分散在作为骨架的亚微米级硅酮胶周围,构成了微纳米双尺度的复合粗糙结构。当SiO_2质量分数为2.0%时,复合涂层的水接触角达到最大为169.8°±0.7°,在380～760nm可见光范围内的平均透光率为82.9%;当硅酮胶质量分数为4%时,复合涂层分别经5 h水冲击以及10 d水浸泡后,水接触角仍保持在140°以上。     

（急）PDMS/ZrO2/SiO2超疏水辐射制冷薄膜的制备及性能

被动日间辐射制冷（PDRC）技术由于不需要外部能源、绿色清洁无污染而受到广泛关注。该文通过将聚二甲基硅氧烷（PDMS）和二氧化锆（ZrO2）颗粒进行复合形成分散液，将其浇铸成膜后得到PDMS/ZrO2辐射制冷薄膜材料，然后通过喷涂PDMS/SiO2分散液对其进行疏水化处理制备了一种超疏水辐射制冷薄膜材料。通过优化ZrO2粒径和喷涂液中SiO2用量，薄膜表面接触角可达156.6 ° ± 2 °，滚动角为0.3 ° ± 0.1 °，呈现优异的自清洁性能。其太阳光反射率高达95.3%，红外发射率大于90%。在太阳光直射下，薄膜可实现平均9.99 ℃的降温效果。薄膜的自清洁性能使其表面不受泥土污染从而具有稳定持久的辐射降温功能。除此之外，薄膜具有优异的机械性能、耐摩擦性能以及耐酸/碱溶液和紫外光照稳定性。     

SiO2超疏水薄膜的制备和性能表征

采用溶胶-凝胶法、相分离及自组装技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅前体,在硅溶胶中添加聚丙烯酸(PAA)引发相分离,通过控制PAA的含量来控制相分离的程度,从而制备出表面微结构可控制的SiO2薄膜.研究了聚丙烯酸含量对薄膜表面微结构及接触角的影响.用扫描电镜(SEM)对薄膜表面进行了表征,结果表明,SiO2薄膜表面粗糙度随着聚丙烯酸含量的增加而增加.最后用三甲基氯硅烷(TMCS)进行化学气相修饰,形成TMCS自组装单分子层,制备出接触角达158°的超疏水SiO2薄膜.     

改性SiO2/聚硅氧烷无氟超疏水涂层的制备及性能

为了提高基体材料的防污能力,在基体表面制备了一种无氟超疏水复合涂层。首先,使用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对二氧化硅(SiO_2)微纳米颗粒进行疏水改性,其次,将改性后的SiO_2颗粒与有机硅烷混合,利用硅烷的水解、聚合在基体材料的表面得到一层稳定的无氟超疏水复合涂层。采用FTIR、TGA、SEM、AFM和接触角测量仪对涂层的化学组成、表面微观结构和疏水性能进行表征。结果表明:复合涂层表面具有微纳米尺度的粗糙结构,并具有优异的自清洁性和耐磨损性;未磨损前接触角达151°,磨损100周次后接触角进一步提高至161°。     

疏水SiO2气凝胶的制备及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,经老化、表面疏水改性,常压干燥制备了高比表面积疏水SiO2气凝胶.用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、比表面及孔径分布仪、热重分析仪(TG-DSC)对其疏水特性及结构进行表征.结果表明:疏水SiO2气凝胶与水的接触角达145°,在空气中的热稳定温度为269 ℃;且比表面积达1035 m2/g,具有典型的气凝胶结构特征,孔径尺寸和密度分别达9.7 nm和0.129 g/cc,骨架颗粒尺寸小于30 nm.     

铜表面复合超疏水薄膜的制备及表征

该文利用自组装技术,在HNO3(质量分数6.5%)刻蚀的铜表面制备了(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTS)与正辛基三乙氧基硅烷(OS)的复合纳米薄膜,并通过红外光谱对膜结构进行了分析。通过扫描电子显微镜确定了该复合膜具有纳米-微米级粗糙结构;静态接触角达158.6°,滚动角为3°,表明该膜具有超疏水性能;盐水实验证明该复合膜有效地提高了铜的耐腐蚀能力。     

双相镁锂合金表面磷酸盐化学转化膜的制备及性能研究

以磷酸氢二铵、硝酸钙、十二烷基硫酸钠、磷酸组成磷酸盐转化液,采用正交实验法在不同浓度组成的转化液中分别制备镁锂合金磷酸盐化学转化膜,对比研究组分浓度对镁锂合金表面磷酸盐化学转化膜耐蚀性的影响。实验结果表明：合金在转化液组成配比为15 g·L^-1 (NH₄)₂HPO₄、35 g·L^-1Ca(NO₃)₂·4H₂O、0.6 g·L^-1 C₁₂H₂₅NaSO₄时形成的磷酸盐化学转化膜耐腐蚀性能最佳。     

导电聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料在防腐涂料中的应用

聚苯胺作为新型防腐功能材料已得到成功应用,取得了特别明显的效果。本试验通过采用导电聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料制备钢结构防锈涂料,探索导电聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料在金属防腐涂料领域的商用价值。     

聚苯胺纳米纤维的合成及其在环氧树脂中对Q235钢的防腐蚀性能

分别采用直接混合氧化法和界面聚合法在四种不同的无机酸体系中制备了聚苯胺纳米纤维。扫描电镜表征发现采用直接混合氧化法可以得到高品质的聚苯胺纳米纤维,且在硫酸体系中可以得到直径均匀,长度达几个微米的优异的纤维形貌;通过红外光谱和紫外光谱对聚苯胺产物进行结构表征显示所得产物为掺杂态聚苯胺。进一步,选择硫酸掺杂的聚苯胺与环氧树脂共混制备了复合涂层,电化学阻抗谱研究发现,聚苯胺的加入提高了环氧涂层对Q235钢的初始屏蔽保护效果,但浸泡后,保护效果迅速下降。     

显微红外技术研究聚苯胺涂层防腐蚀性能

聚苯胺是一种导电高分子,聚苯胺涂料因其性价比较高而被看作是新一代环境友好型的高效防腐涂料.本研究以过硫酸铵为引发剂,十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,采用乳液聚合法制备丙烯酸树脂乳液.分别采用乳液互穿网络聚合法和乳液共混法制备聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂料,并利用红外显微镜技术分析聚苯胺在聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂料中的分散性.涂层在马口铁上腐蚀电位和极化曲线的测试结果表明,采用乳液互穿网络聚合法制备的聚苯胺--丙烯酸树脂防腐蚀涂层在ω(NaCl)为3.5%的NaCl溶液中的开路电位比乳液共混法升高了0.596V,自腐蚀电流降低了1个数量级.     

聚苯胺-氟碳乳液复合防腐蚀涂料研究

以聚苯乙烯磺酸(PSSA)为掺杂剂,利用原位插层聚合方法制备了聚苯胺(PANI)-蒙脱土(MMT)复合材料,对其结构进行了XRD表征,测试了变温电导率;并以水性氟碳乳液为成膜物,制备了水分散体PANI-氟碳乳液复合防腐涂料,利用电化学交流阻抗谱和Tafel曲线考察了对Q235的防腐蚀性能.试验结果表明:PANI-MMT复合材料中的蒙脱土以片层剥离状态存在的;PSSA-PANI-MMT复合材料具有稳定的变温电导率;PANI-MMT-FC复合涂料具有最高的阻抗和腐蚀电位(-0.42 V)以及最低的腐蚀电流密度(10-8.6 A/cm2).对Q235有很好的防腐蚀效果.     

磷酸二次掺杂聚苯胺纳米纤维的合成及其性能的研究

采用无模板直接混合法制备了硫酸一次掺杂聚苯胺,经氨水解掺杂得到本征态聚苯胺,然后在磷酸体系中对本征态聚苯胺进行二次掺杂。研究了不同的磷酸浓度,反应时间,搅拌时间等对二次掺杂聚苯胺电导率和产率的影响,得到磷酸二次掺杂聚苯胺合成的优化条件,并通过四探针测试仪、扫描电镜、红外光谱、紫外光谱以及电化学测试技术,对掺杂态聚苯胺进行了研究与表征。结果表明,室温下磷酸浓度为1 mol·L-1,搅拌反应24 h时,磷酸二次掺杂聚苯胺的电导率以及产率达到最大值,电导率为0.25 S·cm·1,产率达到138.7%。扫描电镜表征显示,磷酸二次掺杂可获得形貌良好的聚苯胺纳米纤维,其长度可达400~600 nm,且纤维直径均匀;紫外谱图和红外谱图表明磷酸能有效的掺杂到本征态聚苯胺中,改善其电导率及产率;电化学测试结果表明磷酸二次掺杂聚苯胺较一次掺杂聚苯胺有着更好的防腐蚀性能。     

柠檬酸催化稀土-硅烷复合转化膜的制备及性能研究

以柠檬酸为催化剂,硝酸铈［Ce（NO₃）₃］为稀土盐,乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）和正硅酸乙酯（TEOS）为硅烷单体,在Mg-Li合金表面制备了稀土掺杂硅烷复合转化膜,并与单一的稀土转化膜、硅烷转化膜和先稀土转化后硅烷转化得到的复合转化膜进行了比较。通过接触角、吸水率、电化学阻抗谱、极化曲线等测试研究了转化膜的疏水性、耐水性和耐腐蚀性。结果表明：在柠檬酸的催化下,制备的稀土掺杂硅烷复合转化膜更加致密,表面具有一定的粗糙度,可以有效提高涂层的耐水性和耐腐蚀性。转化膜的接触角为110.26°,吸水率仅为1.1％,腐蚀电流密度为1.30×10^-6 A·cm^-2,电化学阻抗可达到2.5×10⁴ Ω。     

疏水改性氧化石墨烯/环氧复合涂料的制备及其防腐性能研究

以叔碳酸缩水甘油酯(E-10P)为疏水单体,通过环氧与羧酸的共价键合,在氧化石墨烯(GO)表面引入疏水性支化碳链,改性后的氧化石墨烯(F-GO)作为防锈填料加入环氧树脂中得到F-GO/环氧复合涂料。通过红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、热重分析对F-GO的结构进行表征,通过场发射扫描电镜观察F-GO及复合涂料的微观形貌,并通过电化学阻抗、极化曲线和盐雾试验测试了复合涂料的防腐性能。结果表明:E-10P可利用其空间效应阻碍片层的团聚;疏水效应可提高F-GO的热稳定性和与环氧树脂的相容性;与空白环氧涂层相比,当复合涂料中F-GO质量分数为0.2%时,厚度为20~25 μm的防腐涂层的腐蚀电流可由2.358 6×10 ^-6 A/cm ²下降至2.000 2×10 ^-11 A/cm ²,阻抗值可由1.1×10 ⁷ Ω·cm ² 提升至6.9×10 ⁹ Ω·cm ²。     

四种颜料在有机涂层中的防腐性能对比

利用电化学阻抗谱（EIS）技术,研究了浸泡在3.5%NaCl溶液中的SrCrO4环氧涂层、纳米ZnO环氧涂层、纳米缓蚀剂插层水滑石环氧涂层和ZnO/纳米水滑石复合环氧涂层的防腐性能。结果表明,纳米缓蚀剂插层水滑石涂层对Mg-Li合金的防腐效果明显高于SrCrO4环氧涂层和纳米ZnO环氧涂层,具有活性-自修复的防腐作用;而经过改性的原位生成ZnO纳米水滑石复合涂层的防腐性能更好。     

一种简单方法合成聚氨酯/二氧化硅杂化材料及其性能研究

为了获取聚氨酯/二氧化硅(PU/SiO2)杂化材料,采用在聚氨酯主链中引入硅烷偶联剂,然后在碱性且潮湿的条件下加入正硅酸乙酯(TEOS)与硅烷偶联剂缩合形成二氧化硅从而制备出PU/SiO2杂化材料.通过热失重分析(TGA)、动态热机械(DMA)以及万能拉力试验机和接触角测试,详细研究了硅烷偶联剂以及TEOS的用量对PU/SiO2杂化材料性能的影响.结果表明,生成的二氧化硅与聚氨酯形成了较强的化学作用,而不是简单的共混,同时随着生成的二氧化硅的增多,杂化材料的热学性能和力学性能都有大幅的提高,并且膜的表面能也有明显降低.