2011年, 第41卷, 第10期　刊出日期：2011-10-01

  

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探索开发
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  新型无机高效抗菌材料的研制

  路国忠, 周丽娟, 胡 春, 陈建超, 闫 晶

  涂料工业. 2011, 41(10): 1-4.

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  以羟基磷灰石（HAP）为载体,采取共沉淀和离子交换法制备钛/金属离子(Ag⁺ ,Cu²⁺,Zn²⁺ )复合羟基磷灰石（HAPTiM）无机高效抗菌材料技术,依据XRD表征,确定不改变HAP结构,最佳钛的掺杂量为XTi=Ti原子数/（Ca+Ti）原子数=0.1,并通过UV-vis漫反射吸收光谱对该材料进行了表征。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性实验,结果表明:该材料比纳米TiO₂具有更大的抗菌活性。
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  增韧改性环氧树脂互穿网络聚合物的合成与表征

  吕忠达, 徐爱敏, 国建飞, 张 桓, 杨小刚

  涂料工业. 2011, 41(10): 5-8.

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  合成了端异氰酸酯/环氧丙烯酸树脂互穿网络聚合物,在环氧树脂交联网络中引入柔性链段,达到增韧的目的。通过改变端异氰酸酯和环氧丙烯酸树脂的组分比,合成不同组成的互穿网络聚合物(IPNs)。借助红外光谱和扫描电镜等分析方法,研究了IPNs的分子混合形态结构。同时采用差热分析法(DSC)测试了聚合物的玻璃化转变温度,结果表明:端异氰酸酯预聚体含量越高,聚合物的玻璃化转变温度越低。对成膜物的力学性能研究表明,INPs的拉伸强度在端异氰酸酯/环氧丙烯酸树脂比例为30:70时,拉伸强度为55.24 MPa,是纯环氧树脂的2.5倍。
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  氮钒共掺杂纳米TiO₂的表面改性及其对涂料中甲醛的降解

  顾辉平, 刘宝春, 鲍宜娟

  涂料工业. 2011, 41(10): 9-14.

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  利用硅烷偶联剂（KH570）对氮钒共掺杂纳米TiO₂进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH等改性条件的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件。利用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜和热质等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况。红外光谱表明,KH570以化学键合的方式结合在纳米TiO₂的表面,并形成了有机包覆层,经测量,氮钒共掺杂纳米TiO₂表面包覆的KH570的质量分数约为13.36%～14.99%。将改性后的氮钒共掺杂纳米TiO₂以一定的比例加入到成膜物质中制成一系列的涂料样品,然后测定其甲醛含量。结果表明,甲醛的降解率可达到82.2%。与普通涂料相比,加入改性后的氮钒共掺杂的纳米TiO₂的涂料具有优异的物理性能。
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  树枝状超支化聚酯改性丙烯酸树脂的合成及其水性涂料性能的研究

  宋蓓蓓, 包春磊, 王炼石, 阮伟明, 冯兆华, 张安强, 冯兆均

  涂料工业. 2011, 41(10): 15-20.

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  用树枝状超支化聚酯Boltorn^TMH20（B—OH）与乙酰乙酸叔丁酯（t-BAA）进行酯交换反应制备了乙酰乙酸封端B-OH（BBA）。用BBA对丙烯酸酯树脂（WA）进行了共聚改性和共混改性分别制备了BBA-WA和BBA/WA水性涂料。研究了BBA用量对涂料固化涂膜各项性能的影响。结果表明:随着BBA用量的增加,BBA-WA涂膜的耐水、耐碱、耐酸和耐盐水等耐久性显著提高,而BBA/WA涂膜的耐久性变化不大。3类涂料涂膜的耐久性以BBA-WA最优,WA/BBA次之,WA较差。¹ H-NMR、FT-IR、DSC和T_g分析表明,BBA的乙酰乙酰基的亚甲基与单体发生了接枝共聚反应形成以BBA结构为核的超支化聚合物。在BBA-WA涂料中,BBA结构可提高丙烯酸树脂所含羟基的交联反应程度,使涂膜具有更高的交联程度、更高的玻璃化转变温度和更好的热稳定性,从而使涂膜具有优良的耐久性。由于BBA结构的乙酰乙酰基具有吸收紫外光作用而使涂膜具有优良的耐紫外光老化性能。
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  聚丙烯酸酯-ZnO杂化材料的光催化性能研究

  裘小宁

  涂料工业. 2011, 41(10): 21-24.

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  为了提高纳米ZnO的光催化性能,采用溶液共混法制备了聚丙烯酸酯-ZnO杂化材料,对其光催化性能进行了研究,采用FT-IR、TG-DTG对杂化材料进行了测试。结果表明:杂化材料的光催化性能优于纳米ZnO,降解率可达92.31%,随着ZnO含量增加,杂化材料的光催化性能先增加而后下降。杂化材料具有良好的重复使用性能。FT-IR分析表明在杂化材料中聚丙烯酸酯通过羧酸盐键与纳米ZnO发生杂化。UV-Vis分析表明甲基橙降解较完全。TG-DTG分析表明,杂化材料具有优良的热稳定性,杂化材料的热分解温度可达408℃。
工艺技术
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  碳纳米管填料的静电自组装制备及在导电涂料中的应用

  孙 静, 刘佳鸿, 熊高虎, 瞿美臻

  涂料工业. 2011, 41(10): 25-29.

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  采用砂磨设备取代超声设备、阳/非离子表面活性剂复配分散碳纳米管,分散液与表面电负性的云母或二氧化钛复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定的复合物,制备出碳纳米管填料。探讨了碳纳米管填料在环氧涂料中的导电特性,对比了不同导电功能体涂料的防腐性能。提出碳纳米管导电填料在重防腐行业(如石油化工、煤炭工业)有广阔的应用前景。
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  微波辐射CMC接枝AA/AMPS高吸水树脂的制备

  徐继红, 陶 俊, 谭德新, 熊现秋

  涂料工业. 2011, 41(10): 30-33.

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  采用微波辐射方法制备了羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)高吸水性树脂,并用红外光谱对树脂进行了表征。探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体配比、中和度和微波功率对树脂吸水性能的影响。实验结果表明:最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达 690g/g,吸生理盐水倍率为90g/g;红外光谱分析表明:丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝到羧甲基纤维素钠分子链上。
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  超支化聚酯改善聚酯粉末涂料表观性能的研究

  袁仁能, 刘 丹, 曾志翔, 乌学东

  涂料工业. 2011, 41(10): 34-37.

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  采用硬脂酸对商业化的超支化聚酯(Blotorn H20)进行端基改性,提高其玻璃化转变温度(T_g),将其作为增大粉末涂膜表面张力和降低熔体黏度的助剂,以期达到减少涂膜表面缩孔和针孔,改善粉末涂料涂膜的表观性能的目的。运用红外光谱仪(FT-IR)、差式扫描量热分析系统(DSC)、旋转流变仪、接触角测量仪等方法进行了表征,研究表明硬脂酸封端Blotorn H20超支化聚酯(SA-HBP)的T_g 升高到70℃,满足粉末涂料的贮存要求;与未加入SA-HBP的粉末涂料相比,加入SA-HBP后熔体黏度降低了20%～50%,表面接触角从100°降到80°,橘皮、针孔和缩孔等表面缺陷减少,同时物理机械性能如硬度、耐冲击性、附着力均有所改善。
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  无卤阻燃硅溶胶改性水性聚氨酯的研究

  李俊梅, 王萃萃, 王 焕, 黄毅萍, 许戈文

  涂料工业. 2011, 41(10): 38-43.

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  以聚醚(N-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,一缩二乙二醇(EX)为扩链剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,制备出固含量为30%的水性聚氨酯(WPU)乳液。采用机械分散的方式将纳米硅溶胶按计量加入到WPU乳液中,得到一系列硅溶胶改性的WPU乳液。研究表明,硅溶胶在WPU中分散得比较均匀,硅溶胶粒子和聚氨酯(PU)粒子间存在相互作用,硅溶胶的加入可提高PU的力学性能、耐水性和硬度;TGA测试表明硅溶胶的加入可以提高PU的热稳定性;燃烧测试表明,硅溶胶的加入很大程度上提高了PU的阻燃性,当硅溶胶的加入量为20%时,其氧指数可达到26%。
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  高固含量水性聚氨酯的合成及工艺研究

  王 哲, 杜 郢, 周太炎, 左学明, 罗莉娟, 巫淼鑫

  涂料工业. 2011, 41(10): 44-47.

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  以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸乙二醇酯(721)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)为基本原料,以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和磺酸盐(HSJ)为亲水扩链剂,采用自乳化和外乳化相结合的方法合成阴离子型高固含水性聚氨酯乳液;考察了R值、聚酯/聚醚(—OH物质的量)比、DMPA、磺酸扩链剂和外乳化剂用量对乳液性能的影响。结果表明:R值为1.4,聚酯/聚醚(—OH物质的量)比为2:1,DMPA用量为1.6%,磺酸扩链剂为0.25%,外乳化剂用量为1.6%时,合成的乳液固含量可高达55%,黏度低,力学性能优异。
健康安全环境
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  分子结构中碳碳双键对水性UV聚氨酯分散体的影响

  黄 萍, 叶代勇

  涂料工业. 2011, 41(10): 48-53.

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  采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(聚己二酸-1,4丁二醇酯)(PBA)为主要原料合成了环氧改性的、固体分约为50%的水性紫外光固化聚氨酯分散体(PUD)。通过预聚物中聚氨酯分子末端的—NCO基团与丙烯酸羟丙酯(HPA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)上的羟基发生反应,从而引入碳碳双键,使PUD具备紫外光固化的性能。研究了水性UV分散体的碳碳双键对水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、粒径等性能方面的影响,同时对涂膜进行动态力学性能测试(DMA)和断面结构表征(SEM)。结果表明:双键含量增加,UV涂料的拉伸强度和硬度增大,分散体和涂料的其他性能基本不变;DMA测试表明随着双键含量的减小,软段的T_g(s)移向低温,硬段的T_g (h)移向高温,相分离趋于完全;SEM测试表明树脂的交联程度越大,抵抗断裂的程度也越大。
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  钢结构防火防腐涂料的制备与研究

  邹 铭, 贾梦秋

  涂料工业. 2011, 41(10): 54-57.

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  现代建筑结构所用的主要材料仍是钢铁、混凝土和玻璃。钢铁强度高,性能稳定,韧性好而且适合于批量生产,使得钢铁成了最佳建筑用结构材料。但是钢结构在应用过程中存在着两大看不见的隐患:火灾和腐蚀。低的耐火性能和易腐蚀性可以导致较大的人员伤亡和巨大的经济损失。而采用涂料进行保护是一种最经济、最有效的保护方法。本文在以有机硅改性丙烯酸树脂为基料,聚磷酸铵、双季戊四醇和三聚氰胺为防火填料的钢结构超薄膨胀型防火涂料中,分别加入三聚磷酸铝防锈颜料、金红石型二氧化钛、纳米二氧化硅和陶瓷粉,制备了兼具防火和防腐性的双功能涂料,其性能指标符合GB/T 14907—2002标准要求,耐火极限达109min,涂层阻抗达10⁸～10⁹ Ω·cm² ,且具有优良的耐化学试剂性。该涂料施工方便,性能优异,为大型钢结构的防火和防腐蚀保护提供了一个较好解决方案。
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  以硅氧烷溶胶为介质制备纳米TiO₂光致超亲水涂层

  姚俊玲, 冯 杰, 钱 欣

  涂料工业. 2011, 41(10): 58-61.

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  简单、经济、规模化制备二氧化钛（TiO₂）光致超亲水表面备受重视。本研究利用硅氧烷溶胶为介质,将TiO₂纳米颗粒浸涂到玻璃表面。考查了颗粒在表面的分散状况和TiO₂含量对涂层光致超亲水性能、透明性以及涂层牢固度和表面硬度的影响。结果发现:浸涂并经紫外辐照1h或120℃烘干3h后,TiO₂纳米颗粒能均匀、牢固地负载到玻璃表面;10min UV辐照后,表面变得超亲水;涂层附着力达0级,表面硬度达到5H。硅氧烷溶胶对玻璃表面的良好浸润性和对含羟基纳米颗粒的良好"粘结"性能是纳米颗粒在玻璃表面能均匀、牢固负载的主要原因。研究结果为大规模、低成本制备透明自清洁表面提供了理论和实验基础。
标准及检测
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  手机涂料及涂膜中邻苯二甲酸酯类有害物质的测定

  汪 蓉, 卢志刚, 孙蓓玲

  涂料工业. 2011, 41(10): 62-66.

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  涂料经溶剂提取或涂膜经索氏提取后,提出液中邻苯二甲酸酯类单体DEHP、DBP、BBP、DNOP可用DB-130.0m×φ0.25mm×0.5μm色谱柱同时分离,GC-FID或GC-MSD全扫描测定,DINP、DIDP宜采用GC-MSD选择离子扫描单独测定。采用GC-MSD测定时,方法的回收率不低于95%,DEHP、DBP、BBP、DNOP的最小检出限(LODs)均为0.04μg/mL,最低定量限(LOQ)均为0.35 μg/mL。选择扫描时,DINP、DIDP的LODs、LOQ分别为0.4μg/mL、3.5μg/mL。实验结果表明:某些丙烯酸树脂涂料以及手机外壳涂层含有高含量生殖致癌物PAEs类单体,应为制定手机涂料中邻苯二甲酸酯类有害物质最高允许限量进行评价。
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  钝化镀锌板基板对彩涂板涂层附着力的影响研究

  王庆华, 程 斌

  涂料工业. 2011, 41(10): 67-70.

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  在实际生产的环境下,实验分析在环氧(底漆)-聚酯(面漆)和聚酯(底漆)-聚酯(面漆)涂层体系条件下,使用钝化镀锌板作基板对彩涂板涂层附着性能的不同影响,在实验中选取以T弯和反向冲击功2个典型代表涂层附着力性能指标作为分析对象,对比了其在较短时间尺度上的变化情况,实验结果表明:在使用钝化基板的情况下,2种涂层体系的在线附着性能没有明显变化,但使用环氧底漆较聚酯底漆有更好的附着力性能时效特性,本文对其可能的原因也进行了讨论。
科学视点
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  HDI缩二脲的合成与表征研究进展

  张鑫芳, 张心亚, 何 勇, 陈焕钦

  涂料工业. 2011, 41(10): 71-75.

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  六亚甲基二异氰酸酯(HDI)缩二脲为脂肪族聚氨酯固化剂,因其无芳环结构,广泛用于具有良好耐候性和保光性的聚氨酯涂料。文章综述了国内外HDI缩二脲合成工艺与表征方法的研究进展,详细介绍了气相色谱、高效液相色谱、红外光谱、凝胶渗透色潜、质谱和核磁氢谱等6种测试方法在该领域的应用,并对各种方法的优缺点进行了比较,提出了一套表征HDI与活性氢物质反应产物组成和结构的测试方法,为高校研究和企业开发产品提供了参考。
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  耐指纹涂料的研究进展

  韩建祥, 胡孝勇

  涂料工业. 2011, 41(10): 76-79.

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  随着便携式电子产品市场占有额的不断扩大,对耐指纹电镀钢板的需求量进一步增加,从而推动了对耐指纹涂料研究的发展。文章概述了耐指纹涂料自20世纪80年代至今的研发历程,结合国内外的研究成果,总结了耐指纹涂料的主要组成(如:钝化剂、成膜树脂、填料、助剂以及溶剂等),从环保角度出发,介绍了无铬耐指纹涂料所使用的几种常见无铬钝化处理剂,同时重点讨论了涂料各组分的作用及对耐指纹涂料综合性能的影响,并对耐指纹涂料的发展前景进行了展望。