2020年, 第50卷, 第1期 刊出日期:2020-01-01
  

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    探索开发
  • 刘嘉成, 姚伯龙, 胡绪灿, 陈昆, 刘竞, 李承东
    涂料工业. 2020, 50(1): 1-8. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.1
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    以沉淀烧结法合成 FeCuMnCoOx粉体,以模板法合成 CuS@Cu2O复合粉体;采用自制有机硅树脂为粘合剂,以上述粉体为功能填料制备太阳能吸收涂层。采用 XRD和 SEM表征粉体的成分与结构,分别采用紫外可见近红外分光光度计及红外光谱仪测定涂层在 200~2 000 nm和 3 000~2 5 000 nm(中远红外)的光谱反射率,并根据测得的光谱反射率计算涂层太阳能吸收率和发射率。研究 FeCuMnCoOx粉体中 Co的物相与含量对涂层光谱反射率的影响, FeCuMnCoOx粉体与 CuS@Cu2O的配比对涂层太阳能吸收率、发射率及品质因子的影响。结果表明: FeCuMnCoOx粉体的物相包括(Co,Mn)(Co,Mn)2O4、CoFeMnO4、CuFeMnO4和 Cu1.5Mn1.5O4。随着 Cu1.5Mn1.5O4和 CuFeMnO4相的增加, FeCuMnCoOx -有机硅涂层在 300~1 400 nm的反射率降低,太阳能吸收率( αsol)由 92.6%提升至 93.8%。合成的 CuS包覆在规则二十六面体 Cu2O表面,其粒径为 50~200 nm,光谱反射率( 200~2 000 nm)低于市售 CuS,不同 CuS/FeCuMnCoOx复合粉体配比的涂层太阳能吸收率在 91.8%~94.5%,发射率在 17.8%~21.1%。当 m(CuS)∶m(FeCuMnCoOx)=1∶5时,太阳能吸收率 αsol=94.5%,发射率 ε298K=18.2%,品质因子( αsol298K)=5.19,太阳能选择性吸收涂层性能达到最佳。
  • 肖亚辉, 付涛, 吴晶晶, 相可创, 汪瑾
    涂料工业. 2020, 50(1): 9-13. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.9
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    硫杂蒽酮衍生物紫外吸收强、峰形宽、夺氢能力强,易于调控实现与 LED光源的匹配。本文制备了可聚合的含助引发剂叔胺的硫杂蒽酮类光引发剂,室温呈液态,可溶解范围宽。产物在 390~405 nm范围有较强吸收,摩尔消光系数达 104相比硫杂蒽酮类市售商品,其最大紫外吸收峰红移 15~20 nm,且具有较快的分子内电荷转移,迁移率,由 17.6%降为 6.2%。光解性能研究表明其具有光漂白能力,与光固化单体和树脂相容性好。
  • 刘佳明, 洪研, 吴雨晟, 王煦
    涂料工业. 2020, 50(1): 14-19. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.14
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    针对水性重防腐涂层体系中水性环氧富锌底漆高锌粉含量所带来的生产成本高、不易贮存、环境污染大等问题,采用在涂料中添加少量石墨烯以取代部分锌粉的改进方法。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了锌粉含量以及石墨烯添加量对环氧富锌涂料性能的影响,结果表明:涂层的耐腐蚀性随着锌粉含量增加而提高,锌粉占锌粉与硫酸钡总质量的 80%时,腐蚀速率为 0. 002 03毫米 /年( mm/y),当涂层中锌粉占锌粉与硫酸钡的总质量的 20%时,随着石墨烯添加量从占锌粉、硫酸钡与石墨烯总质量的 0增加至 0. 8%,腐蚀速率先上升后下降,当石墨烯含量达到 0. 6%时,腐蚀速率为 0. 0 038 mm/y,涂层的耐腐蚀性达到最大值。
  • 工艺技术
  • 周洋, 伏文, 牛运峰, 鲁道荣
    涂料工业. 2020, 50(1): 20-25. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.20
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    为提高铝合金耐腐蚀力,运用正交试验法研究在铝合金表面制备 γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)自组装膜最佳工艺条件,利用极化曲线和扫描电子显微镜研究该硅烷膜在铝合金表面的耐腐蚀性能。研究表明:最佳工艺条件为 100 mL溶液中, pH=4. 5,V(GPTMS)∶V(EtOH)∶V(H2O)= 2∶7∶91,T1(水解温度)=25 ℃,t1(水解时间)=7 h,t2(浸涂时间)=10 min,t3(固化时间)=90 min,T2(固化温度)=120 ℃,该工艺条件下制备的硅烷膜具有优异的耐腐蚀性能。
  • 段德丹, 廖洪强, 候昱灼, 程芳琴
    涂料工业. 2020, 50(1): 26-30. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.26
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    为实现气化灰综合利用和降低腻子粉制备成本,研究了利用气化灰替代水泥制备腻子粉的技术可行性。以气化灰和 42.5水泥为主要原料,配以少量的羟丙基甲基纤维素和可分散性乳胶粉,制备气化灰基腻子粉,实验考察原料配方变化对腻子粉的性能影响。研究结果表明:利用气化灰替代水泥制品制备腻子粉具有可行性。其中,气化灰替代 50%水泥时,腻子粉的粘结强度为 0.82 Mpa,各项性能均优于建筑外墙用腻子粉标准 JG/T 157—2009要求。在相同条件下,气化灰替代不超过 70%的水泥时,腻子粉的粘结强度及其他指标均满足建筑外墙用腻子粉标准 JG/T 157—2009要求。
  • 孙保库, 陆阿定, 胡建坤, 徐焕志, 张海春, 范会生, 郁小芬
    涂料工业. 2020, 50(1): 31-37. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.31
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    采用气流磨处理工业级 Cu2O,可有效减小颗粒粒径和分布范围,得到平均粒径约为 0.98 μm的微纳米  Cu2O;通过抑菌、抑藻、铜离子渗出速率、浅海浸泡等试验探讨了微纳米  Cu2O防污性能。结果表明:相对于工业级 Cu2O,微纳米 Cu2O的 24 h抑菌、抑藻率可分别提升约 28.82%和 21.82%,使防污涂料具有更优异的实海综合应用性能和防污性能;相对于纳米级 Cu2O,基于微纳米 Cu2O的防污涂层具有更稳定、可控的铜离子渗出性能,避免了因纳米 Cu2O引起的前期铜离子“暴释”而导致的资源浪费,以及后期铜离子渗出率不足而导致的防污效果欠佳等缺陷。
  • 健康安全环境
  • 吉婉丽, 王鸿儒, 钟少锋, 夏德慧
    涂料工业. 2020, 50(1): 38-41. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.38
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    以甲基丙烯酸十八烷基酯( SMA)、甲基丙烯酰胺( MAA)、丙烯酸羟乙酯( HEA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵( DMC)为单体,十六烷基三甲基溴化铵( CTAB)和聚氧乙烯醚( AEO-20)为复合乳化剂,偶氮二异丁脒盐酸盐( AIBA)为引发剂,采用细乳液聚合法制备无氟阳离子丙烯酸酯防水剂。分析了聚合物温度、乳化剂用量和交联剂用量( HEA)对乳胶性能的影响。结果显示:乳化剂为 7%,HEA为 2%,反应温度为 80 ℃,反应时间为 5h,合成的乳胶性能最佳。当防水剂用量为 100 g/L时,整理后的棉织物显示了较强的疏水性能,其接触角达到 139°。经过 25次洗涤后,棉纤维仍然具有较高的接触角,说明具有优良的耐洗性能。
  • 张玥, 陈利麟, 李媛媛, 桑世林, 肖淑欣, 汤嘉陵
    涂料工业. 2020, 50(1): 42-46. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.42
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    以自制水性环氧树脂固化剂与自制的 E型非离子型水性环氧树脂乳胶混合,于室温下固化交联,观察固化效果与涂膜性能,探究其固化机理,并提出固化模型,以期指导固化剂的结构设计。利用粒径分析、激光共聚焦显微镜(LSCM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等测试方法,对其固化过程和固化效果进行了表征。结果表明:固化剂胶粒吸附于水性环氧树脂胶粒表面,随水分挥发,二者相互扩散、融合、交联,但扩散快于交联,最终固化均匀完全,涂膜致密均一。
  • 应用研究
  • 荣雁
    涂料工业. 2020, 50(1): 47-52. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.47
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    本文以纳米气凝胶、 TiO2、SiO2、SiC三种隔热粉体作为填料,氧化铝纤维和硅酸铝纤维作为增强材料,有机-无机复合胶体作为粘结剂,制备了纳米气凝胶保温涂料。考查了气凝胶用量对涂料的干密度、隔热性能和导热系数的影响。结果表明:粘结剂量为 35%、纤维总加入量为 25%(氧化铝纤维和硅酸铝纤维质量比 1∶1)、填料量为 40%(TiO2、SiO2、SiC粉体质量比例为 2∶1∶1且保持与气凝胶量的总和占涂料的 40%),当气凝胶量为 15%时,涂料的导热系数为 0.04 W/m.K,干密度为 158 kg/m3,涂料的隔热性能最好。以纳米气凝胶保温涂料为基础,研究了一种适用于稠油热采蒸汽管保温的复合保温结构,将耐热纤维层、保温涂料层和金属外壳进行复合,这一复合保温结构成功应用在稠油注蒸汽管道外层保温改造项目中。与原有保温结构相比,年估算节能量约为 94.8 t标准煤,有效提高了稠油热注蒸汽管线的保温效果。
  • 胡齐, 孙剑爽, 温景剑, 王飞, 李勇
    涂料工业. 2020, 50(1): 53-56. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.53
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    高速动车组在北方冬季运行时,车下重要组成部分转向架容易在风雪天气下发生覆冰,对制动效果和信号传输均带来不利影响,威胁车辆运行的安全和平稳性。抗结冰涂料可以通过降低材料表面能实现抗结冰功能,本文通过设计性能实验综合分析比较了当前市面存在的几种不同品牌的抗结冰涂料的疏水性、着冰力等性能,之后结合工艺配套性等因素选用其中性能优异的某种涂料做实车性能测试。综合测试结果表明抗结冰涂料的使用可有效降低冰对涂层的附着力,更有利于冰层的融化和脱落。最后,综合实验结果探讨了这类涂料在轨道车辆上的应用前景。
  • 涂装技术
  • 范海波 韩志昌 赵立波 赵璐露 高超 王奥 卢鹉
    涂料工业. 2020, 50(1): 57-62. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.57
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    为了提高双组分硅橡胶防热涂料( TR-37G)自动喷涂厚度均匀性,对其自动喷涂工艺进行了研究。研究了喷涂参数对该涂料自动喷涂状态和涂层厚度的影响,分析了涂层厚度均匀性影响因素,之后对自动喷涂单道理论厚度进行了推导,分析了涂层厚度影响因素,最后通过模拟件自动喷涂,验证该涂料自动喷涂厚度均匀性。结果表明:黏度、喷涂扇幅、泵压、自动调节阀气流大小、喷涂距离等参数均会影响涂料自动喷涂,对于锥柱型产品外壁喷涂,横向厚度均匀性主要受偏轴距离影响,纵向厚度均匀性主要受喷枪高度影响。自动喷涂时,涂层厚度影响因素包括涂料利用率、喷枪单位时间出料量、涂料密度、产品直径、喷枪纵向运行速度,锥柱型产品竖直状态下自动喷涂时,不同高度喷涂速度需进行修正。
  • 苗新芳, 李建轩, 张海洋, 殷英
    涂料工业. 2020, 50(1): 63-68. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.63
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    为了解决高铁白车身腻子人工打磨质量不稳定、效率低以及工作环境恶劣的现状,通过引入机器人打磨、恒力控制技术对腻子打磨过程进行优化,并设计正交试验,以表面平整度和粗糙度作为输出指标,考察磨削过程的具体参数。结果表明:通过选择合适的砂纸目数、磨削力以及进给速度,能够提高腻子打磨的质量。在此基础上,最终以车身整体平整度作为实验输出指标,优化打磨路径、次数及打磨方式,可以得到具有良好平整度的高铁白车身表面。
  • 科学视点
  • 勾运书, 李丹, 刘仲阳, 倪维良
    涂料工业. 2020, 50(1): 69-75. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.69
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    石墨烯作为当下新材料研究热点,其结构与性能研究及其产业化发展持续升温,其应用已在各行各业中占有了一席之地。但市场上流通的石墨烯产品质量不一,有的甚至给石墨烯产业带来了负效应。而随着石墨烯产业化的高速发展,石墨烯相关标准化工作的开展重要性、紧迫性越来越显著。为了促进石墨烯的应用研究及标准化工作开展,本文对石墨烯的结构特性、涂层中石墨烯的应用及标准化研究情况进行介绍,并对石墨烯材料未来发展做出展望。
  • 苏秀霞, 晏春苗, 张婧, 胡金龙, 徐佳
    涂料工业. 2020, 50(1): 76-82. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.76
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    纤维素是地球上分布最广、储量最大的天然高分子材料,具有绿色环保、生物相容、易衍生化、可生物降解等优点。作为纤维素重要衍生物的纤维素酯,也因其良好的性能,被广泛应用于涂料工业。但由于纤维素分子内和分子间氢键网络及高度结晶的聚集态结构,使得天然纤维素很难溶解,从而严重影响了纤维素酯类衍生物的生产效率和产物结构的均一化。本文综述了纤维素在氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺( LiCl/DMAc)、离子液体、二甲基亚砜 /三水合四丁基氟化铵( DMSO/TBAF. 3H2O)等 3种体系中的均相酯化反应;着重介绍了硝化纤维酯和醋酸纤维酯在涂料工业中的研究现状;针对纤维素酯类涂料存在的成膜脆而硬、热稳定性差等缺陷,提出了 3种改进思路;并指出了涂料行业将会朝着水性化方向继续发展,因此丰富纤维素酯涂料的功能也将成为未来研究的重点之一。
  • 田剑, 甄江波, 李坛
    涂料工业. 2020, 50(1): 83-87. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.1.83
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    中国是全球最大的建筑涂料市场,各涂料厂商在中国建筑涂料市场上进行激烈竞争,能够精准预测行业趋势对各涂料厂商精准决策和投资,提升企业经营质量具有重要意义。文章收集了近 12年建筑业总产值、房地产投资、城镇常住居民人口、 M2和 GDP等影响建筑涂料市场的数据,通过回归分析的方法得出:各影响因素与建筑涂料产量存在紧密且正相关的定量关系,并由此预测了国内建筑涂料市场在未来 3年将稳步发展。