2017年, 第47卷, 第4期　刊出日期：2017-04-01

  

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探索开发
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  有机-无机杂化聚硅氧烷涂层的制备及其常温固化研究

  任志威, 董 泽

  涂料工业. 2017, 47(4): 1-5.

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  以 γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在酸性条件下共水解改性硅铝复合溶胶,加入胺类固化剂,制备了可常温固化的有机-无机杂化聚硅氧烷涂料。利用红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)、接触角测试仪等考察了涂层的结构和性能。结果表明:四乙烯五胺(TEPA)加入量为涂料总质量的0.5%时,常温下固化7d,所得涂层的耐冲击性?附着力等性能较为优异,与热固化涂层性能接近。
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  正十六胺对环氧浸渍涂料的改性研究

  雷辉斌, 何德良, 朱天时, 胡波涛, 陈军君, 徐松

  涂料工业. 2017, 47(4): 6-11.

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  以正十六胺为增韧改性剂,得到一系列改性环氧树脂E-51,用其制备了柔韧性良好的改性环氧浸渍涂料;测试了涂膜的柔韧性、耐冲击性、断裂面结构形貌及耐盐雾性等。结果表明,当参与反应的正十六胺的质量为环氧树脂质量的7.14%时,所制备的涂膜柔韧性达到1mm,耐冲击性56cm(比未经改性的涂膜提高了40.0%),耐盐雾性达672h。涂膜断裂面形貌显示,改性环氧树脂制备的涂膜明显表现为韧性断裂,而未改性的环氧树脂制备的涂膜则表现为脆性断裂。该涂料配方中不需添加增韧助剂,以该改性环氧树脂为原料即可制得性能良好的柔性环氧浸渍涂料。
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  淀粉聚磷酸铵酯对氨基树脂防火涂料燃烧性能的影响

  刘雪莲, 李 坤, 李洪飞, 孙文翔, 孙 军, 谷晓昱, 张 胜

  涂料工业. 2017, 47(4): 18-22.

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  以自制淀粉聚磷酸铵酯(s-APPE)为阻燃剂,氨基树脂(三聚氰胺-甲醛-尿素共聚树脂,MUF)为基料,通过物理复配的方式制备了防火涂料。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对s-APPE的结构进行了表征，通过模拟大板燃烧和烟密度测试仪对涂料的耐燃时间和生烟量进行了测试，通过扫描电镜(SEM)对炭层的微观形貌进行了观测表征,并通过热重分析仪(TGA)对防火涂料的热稳定性进行了分析。结果发现,淀粉聚磷酸铵酯(s-APPE)阻燃剂能够显著改善氨基树脂防火涂料的阻燃生烟性能,当阻燃剂添加量为66.7%时,阻燃和抑烟的综合效果最佳,耐燃时间86min,烟密度等级为17.7。
工艺技术
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  纳米碳材料水性电热涂料的制备与性能研究

  张朋, 刘舒, 魏志凯, 孙静,

  涂料工业. 2017, 47(4): 23-28.

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  分别以多壁碳纳米管、石墨烯/多壁碳纳米管以及石墨烯作为导电填料制备水性羟基丙烯酸-氨基树脂基电热涂料,填料在固化后涂层中的质量分数均为50%?对3种涂层的导电性、电热性、机械性能进行研究,结果表明:石墨烯涂层在导电性?电热性方面优于多壁碳纳米管涂层,而后者在附着力和耐屈挠性方面优于前者;二者按照质量比1∶4复合时涂层可以同时获得良好的导电性、电热性和机械性能,整体效果最佳。从复合涂层表面和截面SEM照片可以看出,石墨烯和多壁碳纳米管在树脂内分散均匀,形成了很好的内部网络,推测该网络不仅有利于涂层实现良好的导电性,也可有利于其保持良好的机械性能。
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  Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂

  章晓雨, 蒋阳, 钟毅, 隋晓锋, 毛志平

  涂料工业. 2017, 47(4): 29-35.

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  以NCMC[纤维素纳米晶(CNCs)/羧甲基纤维素(CMC)]为稳定剂,采用Pickering乳液聚合法制备NCMC/聚丙烯酸酯(PA)复合物乳液、以过硫酸钾(KPS)和亚硫酸氢钠(NaHSO₃)为引发剂,碳酸氢钠(NaHCO₃)为缓冲剂,通过考察单体转化率和凝胶率对乳液聚合条件进行了优化。采用光学显微镜对Pickering乳液的形貌进行观察,通过三相接触角测试对NCMC的表面润湿性进行表征。通过透射电镜(TEM)?扫描电镜(SEM)?热重分析(TGA)及胶膜力学性能测试等对聚合物复合乳液的微观形态和胶膜微观形态、性能进行测试和表征。实验制备的复合乳液可用于制备棉织物涂料印花粘合剂。结果表明:印花后织物具备较好的透气性、滑爽的手感和较高的表观得色量,干摩擦牢度4~5级,湿摩擦牢度4级左右。
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  彩色建筑节能涂料的制备和性能研究

  杨光, 邓安仲, 陈静波

  涂料工业. 2017, 47(4): 36-41.

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  针对目前市面上应用的建筑节能涂料多以白色和浅色为主,装饰性不佳,分别以钛铬黄和铁黄、钴绿和铬绿2种黄、绿色系的彩色颜料为反射颜料,制备了2种彩色建筑节能涂料,并探究隔热性能较好的涂层对应的颜料种类及其掺量。采用X射线衍射仪、紫外/可见/近红外分光光度计、精密色差仪对颜料和涂层性能进行表征,用自制隔热性能测试装置测量涂层的隔热性能。结果表明:相比于铁黄和铬绿,钛铬黄和钴绿2种颜料的近红外平均反射率更高;当掺量为20%时,钛铬黄和铬绿涂层近红外平均反射率最大分别为68.69%和48.57%,红外发射率分别为0.93和0.90,此时2种涂层试板的平衡温度较空白板分别低17.8 ℃和9.9 ℃。
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  CrMnCuOx太阳能选择性吸收涂层的制备及其性能研究

  王 杰, 姚伯龙, 王利魁, 耿思瑶, 程铱令

  涂料工业. 2017, 47(4): 42-47.

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  以CrMnCuO_x复合氧化物为功能粉体,硅溶胶改性有机硅树脂为粘结剂,采用喷涂方法制备了太阳能选择性吸收涂x层。表征了粉体的结构和表面形貌,研究了粘结剂的热稳定性和涂膜性能、涂层的吸收率和发射率以及品质因子。结果表明:粉体为CrMnCuO _3.5,粘结剂的硅溶胶含量为10%时所制得的涂层,吸收率α_s=93.5%,发射率ε _T=29.5%,品质因子(α_s/ε _T )=3.17,并且涂层具备较强的机械性?耐候性和耐腐蚀性。
健康·安全·环境
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  新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组份金属防护涂料中的应用

  许飞, 何庆迪, 庄振宇, 曹亚成, 祝宝英, 苟小青, 张玉兴, 张汉青, 朱柯, 陈斌, 刘明

  涂料工业. 2017, 47(4): 48-54.

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  首先用丙烯酸酯单体和乳化剂预乳化环氧树脂,按照乳液聚合的工艺制备了水性丙烯酸/环氧杂化乳液;研究了杂化乳液合成过程中乳化剂种类和用量、功能单体的用量、乳液pH等参数对乳液性能的影响。在此基础上,使用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,对涂层性能进行测试。结果表明:所制备水性丙烯酸/环氧杂化乳液具有较优的贮存稳定性,采用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,涂膜具有优异的综合性能;与传统的双组分水性环氧涂料体系相比,该杂化涂料体系具有更长的适用期、更快的干燥速度,可广泛应用于包括防锈底漆和面漆在内的各种防腐涂料应用领域。
  
应用研究
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  氧化亚铜空心球制备及其在海洋污损材料中的应用

  熊杨凯, 汪国庆, 谢卓琳, 李 玉, 王爱明, 姜 宏

  涂料工业. 2017, 47(4): 55-65.

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  采用软模板法和自模板法分别制备了Cu₂O空心球,探索了不同制备方法下反应条件对Cu₂O空心球形貌及性能的影响,研究了以其作为防污剂制备的涂层防海洋污损生物的防污性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和抑菌测试等手段表征和探讨了Cu₂O空心球的抑菌性能。结果表明:用软模板法得到表面光滑?结晶度高的Cu₂O空心球;用自模板法制备得到由纳米粒子组成的开口空心微球；在抑菌试验中,2种空心球浊液浓度为50 μg/mL时,抑菌作用均可以达到95%以上,抑菌效果好。将2种Cu₂O空心球作为防污剂与含氟嵌段共聚树脂SBF改性树脂混合,得到2种杂化防污涂层。通过SEM进行表征,在抗藻类附着试验中,表面基本没有藻类附着,具有良好的防污性能。在浸泡过程中,2种杂化涂层的表面形成了不同的特殊纳米结构表面形貌,这应是少量Cu₂O空心球即可使杂化涂层具有好的防污效果的原因。
涂装技术
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  金属基材不同表面污染条件对涂层体系防护性能的影响

  刘 军, 赵会军, 魏彦方, 汪敏慧, 彭浩平

  涂料工业. 2017, 47(4): 66-71.

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  利用浸泡实验研究金属基材上不同表面污染条件下环氧富锌/环氧云铁/聚氨酯涂层体系的电化学阻抗特征,用Nyquist图、低频阻抗、相对介电常数、特征频率等评价表面污染对涂层防护性能的影响。结果表明:锈层存在会加强金属表面离子吸附,增大体系电容,降低腐蚀反应阻力;可溶盐污染主要作用为加速侵蚀组分渗透,促使涂层起泡;粉尘污染为微孔成形提供条件,且涂层会因应力集中及早形成破损点而丧失保护能力。4种涂层体系整体防护性能排序为:正常涂层>锈层污染>溶盐污染>粉尘污染。
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  绿色磷化处理方法研究

  胡杰珍, 王贵, 连亚丽, 邓培昌, 刘泉兵, 胡欢欢

  涂料工业. 2017, 47(4): 72-77.

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  传统磷化处理工艺中,重金属盐的使用对环境造成了严重污染。文中从磷化液配方和磷化后封闭液配方两方面入手,摒弃有毒重金属的使用,开发了一种磷化膜晶粒细小、附着力强、耐冲击性强的金属表面绿色磷化处理技术。以X70管线钢为基材,进行磷化处理,并通过磷化膜形貌分析、CuSO₄点滴实验、综合性能对比、线性极化分析和电化学阻抗分析等方法研究了磷化处理效果。经过绿色磷化处理,X70管线钢的腐蚀电流从55.105 μA/cm²下降到35.719 μA/cm²,再经硅酸盐封闭处理后,腐蚀电流下降到0.043 μA/cm²;磷化未封闭的X70管线钢表面的磷化膜是存在大量孔隙的非致密膜,通过硅酸盐封闭后,磷化膜的致密程度大幅提高,电导率大幅降低,对金属基体有较好的腐蚀保护作用。
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  涂装车间节能减排改造新思路

  冯王高, 杨林, 李庆华, 曾 泳

  涂料工业. 2017, 47(4): 78-83.

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  涂装制造能耗占整车制造能耗的70%以上,降低涂装车间的能耗是降低整车制造能耗的关键。通过对东风乘用车公司武汉工厂涂装车间现生产主要能耗设备进行分析,制定了适用于该车间的余热回收利用方案,包含喷漆室排风循环利用。RTO(回转蓄热式脱臭装置)排风余热回收利用2个方面。设备自2015年9月改造完成以来,运行稳定,实现单台降低能耗成本12.81元,全年降低能耗成本192万元。

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  北京三环四通桥混凝土防腐涂装方案及质量控制

  戴润达

  涂料工业. 2017, 47(4): 84-87.

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  着重分析了北京三环四通桥的内部腐蚀原因;从混凝土破坏机理入手,采用环保型的水性氟碳涂层保护体系对其进行防腐维修。详细阐述了施工工艺要求和涂装质量控制流程,以保证大桥的设计使用年限。
探索开发
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  丙烯酸树脂改性环氧树脂防腐涂料防腐性能研究

  范田水, 李昌诚, 李翠苹, 郑同同

  涂料工业. 2017, 47(4): 12-17.

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  用溶液聚合法合成了丙烯酸树脂并对其结构进行了表征。将合成的丙烯酸树脂与环氧树脂以质量比1∶5混合,并与防锈颜料、填料、助剂、溶剂复配成环氧防腐涂料,测试了漆膜的性能;用电化学阻抗技术(EIS)和Tafel极化曲线技术评价了其防腐性能。实验结果表明:甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体完全聚合,合成的丙烯酸树脂中带有环氧基;与纯环氧树脂防腐涂料相比,改性后的环氧防腐涂料层间附着力更高、柔韧性有所改善;带环氧基团丙烯酸树脂改性后的环氧防腐涂料防腐性能优异。