以液态环氧树脂E-51和乙二胺为原料,成功制得一种水性环氧固化剂,并用冰醋酸中和成盐。通过控制冰醋酸的加量,调节产物的亲水亲油值,使其能与自制的水性环氧树脂乳液复配制备环氧树脂涂料;并研究了固化剂与乳液的相容性。采用FT-IR、 1H-NMR、环氧值表征固化剂结构。测试了涂膜的动态力学性能、热力学性能、平衡吸水率、耐酸碱性、铅笔硬度等。结果表明:当中和度为50%时,涂膜的力学性能、耐水性、耐酸碱性、硬度均较好。
将异佛尔酮二胺(IPDA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)进行Micheal加成反应,合成端仲胺基的有机氟化合物(DFMA-IPDA)。以该化合物为扩链剂、聚醚改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)为二元醇,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)聚合制备了有机氟和硅改性的水性聚氨酯(WPU),研究了有机氟和/或硅用量对WPU乳液性能和胶膜性能的影响。结果表明:用该方法合成的DFMA-IPDA纯度达99.2%,和一定量的PDMS共改性可合成稳定的WPU乳液。随两者用量的增加,WPU乳液的平均粒径增大,胶膜的热稳定性、耐水性提高,表面水接触角增大。PDMS可提高WPU胶膜的柔性,而DFMA-IPDA可提高胶膜的韧性。用PDMS和DFMA-IPDA共改性能获得综合性能优异的WPU,当扩链剂完全采用DFMA-IPDA,PDMS用量为4%时,WPU胶膜的吸水率为4.5%,水接触角达到102.3°。
以85%的磷酸和双酚A型环氧树脂(E51)为原料,采用自乳化法制备水性环氧磷酸酯乳液。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对反应前后物质的结构进行了表征。研究了产物在不同条件下的黏度、硬度、涂膜附着力、耐水煮性等性能的变化,探讨了游离磷酸、单磷酸酯和双磷酸酯等对产物性能的影响。结果表明:反应产物中引入大量的亲水基团,使产物具有良好的水可分散性;当磷酸羟基与环氧基的物质的量比为3∶2、产物黏度为2 326 mPa·s时,制备的水性环氧磷酸酯乳液的综合性能最好;当单磷酸酯含量较高时,有利于提高产物涂层与金属基底的附着力和耐水煮性。
以甘油、亚麻油酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸及偏苯三酸酐等为原料合成了水性醇酸树脂,通过涂膜性能测试研究了反应温度、反应时间及偏苯三酸酐用量对水性醇酸树脂性能的影响。对比研究了氮丙啶型、硅氧烷型及多碳二亚胺型3种室温固化交联剂对水性醇酸树脂涂膜性能的影响。结果表明:水性化阶段偏苯三酸酐用量为10%,反应时间为1.5 h,反应温度为170 ℃时树脂性能较优。耐水性研究表明:加入硅氧烷型交联剂A后涂膜的耐水性最优,吸水率最低,当用量为6%时,清漆涂膜的硬度、光泽、附着力、耐水性、耐溶剂性均达到预期效果。加入辛酸亚锡后,涂膜在低温高湿环境下,干燥性及耐水性均得到明显改善。
以季戊四醇、2,2-二羟甲基丙酸、丁二酸酐和甲基丙烯酸羟乙酯为原料,合成一种新型UV固化超支化聚酯丙烯酸酯(HPA)。通过红外光谱、核磁共振谱表征了其结构;测试了相对分子质量及其分布和黏度;并考察了其紫外光固化性能。结果表明:在反应时间6 h、反应温度90 ℃、n[HP-(COOH)8]∶n(HEMA)=1∶8时合成的HPA,当用4.5%的光引发剂1173引发固化时,UV辐照能量最小,为600 J/m 2,且固化速度比市售低聚物RJ544组成的相似体系快5倍,其双键的转化率可达89.8%。在制备的HPA经UV固化后,涂膜的铅笔硬度为2H,附着力为1级,柔韧性为0.5 mm。
采用单环氧化合物(AGE)为封端剂,环氧树脂(E44)为扩链剂,以三乙烯四胺(TETA)为原料,合成了一种具有自乳化效果的水性环氧固化剂。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对合成的水性环氧固化剂结构进行了表征,研究了合成条件对该水性固化剂成膜性质的影响。红外测试结果显示:环氧基团特征峰消失,环氧基全部参与了反应;涂膜性能测试表明:n(AGE)∶n(E44)∶n(TETA)=4.5∶1.0∶3.0时,醋酸成盐率为10%,所得涂膜外观、耐盐雾性能最佳。
以丙酮、乙醇作为溶剂,以高效、无毒的改性磷酸盐为主要防锈颜料制备无苯无毒低表面处理环氧厚浆涂料,制成的涂料可以容忍钢材经简单或手工预处理后残存的锈斑、氧化皮及各种旧涂层,具有环保、高性能、施工方便的优点,特别适用于水工、桥梁等各类钢结构的覆涂维护,也适合各类新建钢结构工程,符合新型涂料的发展方向。
以核壳型丙烯酸羟基乳液及亲水改性的异氰酸酯固化剂,开发了一种专用于软木涂装的水性双组分聚氨酯木器清漆,该涂料VOC低,涂膜干燥后具有优良的附着力、耐水性、耐醇性及抗粘连性等性能,达到软木制品饰面要求。
以醋酸纤维素(CDA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚2000(PPG2000)为主要原料,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂制备了一系列CDA改性的水性聚氨酯(WPU)。研究了CDA的乙酰基含量及CDA用量对乳液的粒径、黏度及对胶膜的力学性能、耐磨性、硬度的影响。利用红外光谱(FT-IR)及热重分析(TG)研究了胶膜的性能。结果表明:当CDA的乙酰基含量为43.5%,CDA的用量为6.8%,DMPA的用量为6.67%时,改性后胶膜的综合性能比较好。FT-IR表明,CDA成功接枝到PU分子骨架上;TG结果表明,CDA改性PU后,胶膜的热稳定得到明显提高。
综述了涂料、人造板等多种装饰材料气味测试标准的检测技术特点和发展趋势,介绍了有代表性的气味测试研究成果。依据测试过程的不同,气味测试标准方法可分为静态测试法、动态测试法和仪器分析法。在综述现有标准和测试研究的基础上,对比了不同标准方法的技术特点和适用范围,阐述了现有测试标准中的某些矛盾和不足之处,指出利用仪器分析技术,测试装饰材料释放气味物质的组成,对不同气味物质组成分布与实际嗅觉气味间的关联性研究将会成为今后的研究重点。
设计了一套系统的油水混输管道用缓蚀剂的筛选与评价方法。以涠洲某油水混输海管为案例,利用该缓蚀剂筛选评价方法,针对该管道生产工艺特点,进行了系统的缓蚀剂筛选评价。根据该筛选方案,首先进行现场工况数据的收集与分析,再对8种缓蚀剂进行了初步筛选,包括理化性能测试(溶解性、乳化倾向、发泡性和与其他药剂配伍性等)与电化学测试。在上述筛选基础上,选取最苛刻的腐蚀工况点,并考虑缓蚀剂加注浓度的变化,在50 mg/L与40 mg/L的加注浓度下进行动态模拟试验评价缓蚀剂的缓蚀性能。最后结合缓蚀效果及经济性两方面,筛选出了满足要求的缓蚀剂及对应的加注浓度。结果表明该缓蚀剂筛选评价方案在实际工程应用上切实可行。
金红石型二氧化钛是一种宽禁带的无机半导体材料,在可见-近红外波段有很高的光谱反射率。本文通过热处理、球磨等处理手段增大填料粒径及填料粒子在树脂体系中的分散度来提高涂层对太阳光的反射率。不同手段处理后的粉体在400~2 500 nm波长范围内的平均反射率提高了7%,将涂层置于阳光下照射,记录不同时间下的温度,处理过的粉体的涂层的温度比未处理过的粉体的涂层低2 ℃。
通过在聚氨酯涂料中添加氢氧化铝[Al(OH)3]、可膨胀石墨(EG)、三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP),制备了兼具阻尼与阻燃性能的聚氨酯阻尼涂料。研究了3种阻燃剂对涂料力学性能、阻燃性能与阻尼性能的影响,研究结果表明:Al(OH)3能提高材料的力学性能和阻燃性能,温度较低时,能提高阻尼性能,温度较高时,将降低阻尼性能;适量的EG能够显著提高材料阻燃性能与阻尼性能;TCPP可以提高材料的断裂伸长率,在添加量较少时,显著提高材料的阻燃性能,但材料阻尼性能有所降低。
采用不同方法对钢质管道节点处进行表面处理,得到Sa2.5级和St3级的金属表面以及不同盐分含量和粗糙度的金属表面,然后在这些金属表面涂覆液体环氧涂层,安装2层结构热收缩带(2-HSS)和3层结构热收缩带(3-HSS),通过研究防腐涂层的相关性能探讨表面处理对涂层性能的重要性。结果表明:表面处理对涂层性能有重大影响,同时发现,剥离强度不能全面地反映涂层的防腐蚀性能,而电化学角度测试阴极剥离则能反映表面处理对涂层防腐蚀性能的重要性。
介绍了一种新型高效液体表调及其在上汽通用汽车的应用情况。前期进行了一系列实验以了解该表调材料的相关性能。在各项性能满足条件后,通过实际应用进行了前后状态对比,并对现场控制方法等进行了相应的调整。在从传统粉末表调切换至高效液体表调后,油漆车间更加节水、节电,磷化渣排放减少,环保效益较大。
陶瓷涂层以其优异的耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能表现出巨大的工程应用前景。但是,在服役过程中因温度变化和受力诱发的裂纹产生、扩展,甚至导致涂层开裂、剥落及失效,这些因素限制了涂层的应用,因此通过结构优化改善陶瓷涂层的抗开裂、剥落性能较为重要。本文首先论述了纳米结构涂层、耐磨多层涂层、复合涂层的失效机理及其结构优化。提出了利用单次喷涂制备粘结层和陶瓷层的方法,通过该方法可以消除陶瓷层与粘结层间的界面形态,提高涂层的断裂韧性、粘结强度。最后展望了陶瓷涂层在材料组分设计和工艺优化研究中应重点关注的方面。
