2020年, 第50卷, 第2期　刊出日期：2020-02-01

  

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探索开发
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  表面微结构自抛光防污涂层的制备与性能研究

  张海春, 胡建坤, 范会生, 孙保库, 陆阿定, 郁小芬

  涂料工业. 2020, 50(2): 1-6. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.1

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  为了研究表面微结构与自抛光的协同防污效果，将具有吸水溶胀能力的微球加入到自抛光树脂中，通过交联反应制备了表面微结构自抛光防污涂层，考察了涂层浸水过程中表面微结构形貌、溶胀、自抛光性能和抑制小球藻附着性能。研究结果表明：涂层自抛光过程中，微结构形貌的变化随微球含量的增加而更加明显；涂层溶胀率与微球的含量正相关，自抛光率与可水解单体含量正相关，但可水解单体含量过大时，涂层溶胀与自抛光成相互制约关系；小球藻附着率随微球含量的增加而增大，随可水解单体含量的增加而下降，当微球分散液质量分数为 10%、可水解单体质量分数为 40%时，涂层抑制小球藻附着的效果最佳。
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  UV固化生物基改性柔性环氧丙烯酸酯的合成及性能

  鲍俊翔, 谢晖, 黄莉, 丰兴坤, 孟凡琼

  涂料工业. 2020, 50(2): 7-13. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.7

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  以甲基丙烯酸羟乙酯、衣康酸为原料，所合成的衣康酸甲基丙烯酸羟乙酯（HEMAIA）与环氧大豆油进行开环反应，合成含有侧甲基和多个碳碳双键的ESO-HEMAIA。研究不同反应条件对ESO-HEMAIA合成的影响，用红外光谱（FTIR）和核磁共振氢谱（1H NMR）对所合成的产物进行表征分析，结果表明，ESO-HEMAIA的碳碳双键含量最高可达5.2。同时，对纯ESO-HEMAIA与AESO的涂膜性能进行研究，结果表明：固化后的纯ESO-HEMAIA与AESO有着相似的性能，而纯ESO-HEMAIA比AESO涂膜有着更好的硬度、热稳定性，吸水率降至1.01%。
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  植酸改性石墨烯的制备及其在防腐涂层中的应用

  陶俊杰, 王凌云, 董佳豪, 罗静

  涂料工业. 2020, 50(2): 14-21. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.14

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  石墨烯作为一种新型的二维片层材料在防腐涂料中具有很好的应用前景，然而石墨烯分散性差易团聚，且一般只具有物理防腐功能。针对这些问题，本文以一种成本较低的生物基原料——植酸（ PA）对石墨烯进行共价改性，利用其结构中的磷酸基团与氧化石墨烯表面的羟基反应共价接枝到石墨烯表面，制备得到了一种分散性良好的植酸改性石墨烯（ PA-rGO）植酸对石墨烯改性不仅可提高石墨烯在树脂中的分散性，还可以与金属基材螯合起到化学防腐的效果，。将 PA-rGO添加到水性环氧树脂中制备了一种具备“物理 +化学”双重防腐效果的水性防腐涂料。通过红外光谱以及 X射线光电子能谱对 PA-rGO的结构进行了表征，通过电化学阻抗及极化曲线研究了不同 PA改性程度的石墨烯对涂层防腐性能的影响。结果表明：当 PA体积浓度为 1.6%时， PA-rGO在涂层中的分散性最好，且所得涂层（ PA-rGO/WEP）具有最佳的防腐效果， 25 d后其阻抗模值能够达到 10⁶ Ω·cm²，比纯环氧涂层（ WEP）以及添加还原氧化石墨烯的环氧涂层（ rGO/WEP）高 1~2个数量级，自腐蚀电流（I_corr）最小，数值为 9.85×10^-9 A/cm²。
工艺技术
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  电子束固化木器清漆的制备及性能研究

  毛丰奋, 袁妍, 刘朋飞, 张丽萍, 王景泉, 刘仁

  涂料工业. 2020, 50(2): 22-27. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.22

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  电子束（ EB）固化技术作为一种重要的辐射固化技术，其固化的清漆涂层性能在许多方面优于紫外（ UV）光固化清漆涂层。本研究通过选取不同类型的商品化丙烯酸树脂及活性稀释剂配制木器涂料配方，分别利用电子束（ EB）和紫外光（ UV）对其进行固化，然后对固化后的涂层进行基本性能、热性能和机械性能的表征。研究结果表明： EB固化速度快，固化膜具有较高的铅笔硬度和附着力，而且树脂种类和单体结构的不同会对电子束固化涂层的热性能及机械性能产生影响。
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  水性环氧乳液非离子乳化剂的制备

  胡中源, 董立志, 商培, 唐健

  涂料工业. 2020, 50(2): 28-31. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.28

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  非离子乳化剂是以聚乙二醇和环氧树脂为原料，其中聚乙二醇具有大量醚键，可作为乳化剂的亲水链段；环氧树脂为亲油端链段。环氧树脂上的环氧基与聚乙二醇上的伯羟基发生反应，生成的环氧树脂与聚乙二醇的高分子交替缩聚产物具有一个醚键和一个仲羟基。详细分析了催化剂、反应温度、时间、物料比例对此乳化剂合成的影响，并确定了乳化剂合成的设备及工艺。最终选用环氧 E20和聚乙二醇 4000为主要原料合成非离子型乳化剂，使用三氟化硼乙醚络合物为催化剂，反应时间控制在 7~8 h，反应温度 65 ℃，环氧基与羟基的比例控制在 1. 20~1. 25之间，所制备的乳化剂性能较好，可以满足制备乳液的要求，所制备的乳液可储存 15 d不返粗，可以与颜填料混合研磨。
  
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  快干羟基丙烯酸酯乳液的合成及性能研究

  向科炜, 段棋月, 许丝琪, 刘寿兵

  涂料工业. 2020, 50(2): 32-37. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.32

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  采用核壳乳液聚合方法制备了羟值为 1.5%的低羟丙烯酸酯乳液。研究了聚合物理论 T_g、壳中羟基质量分数、核聚合物 Hansch参数对双组分漆膜干燥速度的影响。结果表明：漆膜干燥速度随理论 T_g、壳中羟基质量分数及核聚合物 Hansch参数的增加而加快，当 T_g为 50 ℃、壳中羟基质量分数为 1.1%、核聚合物 Hansch参数为 3.43时，漆膜于 25 ℃、60%相对湿度下的实干时间可缩短至 95 min，在大巴、工程机械涂装等需要快干的领域具备潜在应用价值。
健康·安全·环境
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  高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料的制备及性能研究

  张黎黎 陈凯锋 , 梁宇 , 王晶晶 , 亓海霞 , 张心悦

  涂料工业. 2020, 50(2): 38-42. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.38

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  针对大型海水淡化关键设备制造成本高、防腐期效短等问题，基于金属表面屏蔽阻隔原理，采用酚醛改性环氧树脂和改性聚酰胺为基料，以氧化铁红、硫酸钡、片状填料等为防腐填料，获得应用于新型低合金耐蚀钢或碳钢基材表面的高屏蔽耐温酚醛环氧重防腐涂料。实验结果表明：该涂料吸水率 1. 2%，抗氯离子渗透性 0. 9×10^-3 mg/cm²·d，柔韧性 1 mm，耐冲击性 50 cm，耐 88 ℃海水浸泡 6 000 h，耐盐雾 10 000 h，涂层耐阴极剥离性能测试被剥离涂层距人造漏涂孔外缘平均距离为 4. 5 mm，经 33 d 88 ℃海水浸泡 0. 01 Hz低频阻抗（ |Z|_{0. 01 Hz}）条件下该涂层电化学交流阻抗值由 8. 28×10¹⁰ Ω·cm²降为 1. 18×10⁸ Ω·cm²，且曲线平滑，说明该涂层具备优异的防腐性能。
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  基于生产和喷涂过程分析水性和溶剂型涂料在汽车外饰塑料涂装领域的环境影响

  由晓刚 周鹏 宫磊 杨晓琪 周骏

  涂料工业. 2020, 50(2): 43-49. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.43

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  水性涂料作为环境友好型涂料，已成为未来涂料行业的发展趋势之一，但在能耗方面相比于溶剂型涂料还有一定的差距。文中以汽车外饰塑料喷涂为研究对象，对溶剂型涂料和水性涂料在生产和喷涂过程中的环境影响进行了分析计算，并比较了 2种涂料在不同能源结构和环境税额下的综合环境影响潜值变化趋势。结果表明：在当前能耗和环境税额下，水性涂料的综合环境影响潜值要高于溶剂型涂料。 CO₂和 VOCs税额价格的增加会使 2种涂料的综合环境影响潜值升高， SO₂、 NO_x、烟尘和粉尘税额价格的增加则使 2种涂料的综合环境影响潜值降低。其中， VOCs税额的增加会显著提高溶剂性涂料的综合环境影响潜值，并使得水性涂料在环境影响中更具优势。
  
标准及检测
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  户内热转印粉末涂料用混合型聚酯树脂的合成研究

  曾历 刘亮 彭浩民 李小强 潘从艺 杨锐龙

  涂料工业. 2020, 50(2): 50-56. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.50

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  通过分析热转印性能的影响因素合成了不同结构的聚酯树脂，研究了树脂酸值对热转印性能的影响，同时研究了部分单体对聚酯树脂热转印性能的影响。采用 DSC热分析法研究了固化促进剂对粉末涂料固化行为的影响，结果表明：选择合适的固化促进剂对涂层转印性能的提高有至关重要的作用。
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  水解工艺对废催化剂酸浸液制备偏钛酸水解率的影响

  曾小义, 梅其政, 谭寅龙, 李洪

  涂料工业. 2020, 50(2): 57-61. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.57

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  在脱硝废催化剂中钛含量远远高于常用的钛精矿，本文以废催化剂经过钠化焙烧后的低
  浓度钛液为水解原料，采用常压自生晶种热水稀释水解工艺获得纳米 TiO2前驱体偏钛酸，重点考察了水解温度、钛液质量浓度、钛液 F值和水解时间对钛液水解率的影响。通过对这 4个关键因素采用四因素四水平正交设计，比较各水平的极差，确定了各因素影响水解率的主次关系：水解温度 >钛液 F值 >钛液质量浓度 >水解时间。然后采用单因素控制法，研究了水解温度、钛液 F值、钛液质量浓度和水解时间对钛水解率的最优条件，研究表明：升高水解温度、降低钛液 F值和钛液质量浓度、延长水解时间均可起到提高水解率的作用。最优水解条件为：水解温度 95 ℃，钛液质量浓度 190 g/L，钛液 F值为 1. 8，水解时间为 2h，在此工艺下钛的水解率可达 97%。
涂装技术
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  腻子打磨车间颗粒浓度分布规律研究

  王佩 , 周洁琼 , 杨斌

  涂料工业. 2020, 50(2): 62-68. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.62

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  为解决火车车厢腻子打磨时车间腻子颗粒浓度严重超标的问题，以典型火车车厢腻子打磨车间为例，通过 Solidworks建立模型，采用 RNG k-ε湍流模型模拟运算，研究打磨腻子时腻子颗粒的浓度分布规律。研究表明：数值模拟结果与实测结果基本一致，表明模拟结果可信；根据风流分布情况，首次提出打磨车厢第一、三部分时采用仰视打磨法和打磨车厢第二部分时采用俯视打磨法的操作方法，并验证了其可行性；为降低打磨工腻子颗粒吸入量，建议在打磨完车厢第一部分 215 s后再打磨车厢第二部分，也可在打磨完车厢第一部分 315 s后直接打磨车厢第三部分。
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  客车涂装底层材料配套性分析

  宋树森, 张明

  涂料工业. 2020, 50(2): 69-73. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.69

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  针对南方客户在使用我司客车一段时间后，车身涂层不同程度出现了起泡的质量问题，进行了现场查看，发现起泡位置在车身左右侧蒙皮，且发生在涂层最底层。初步分析原因是热镀锌板+阴极电泳漆 +原子灰三者之间配套存在问题，通过热镀锌板 +阴极电泳漆 +原子灰三者之间的耐高温 80 ℃配套试验，以及室外曝晒试验，得出镀锌板表面是否钝化、电泳漆膜致密程度和原子灰苯乙烯含量是造成涂层底层起泡的主要原因。为了控制涂层起泡问题，重新修订了我司原子灰、镀锌板、电泳漆的技术标准以及部分工艺文件。
应用研究
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  环氧树脂基双组分水性聚氨酯的制备及其在木器涂料中的应用

  吴国民, 王旭林, 陈 健, 叶义英, 李小平, 肖亚亮, 孔振武,

  涂料工业. 2020, 50(2): 74-79. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.74

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  为提高双组分水性聚氨酯的室温交联速度，将 N-苄基乙醇胺引入到环氧树脂制备了环氧树脂基水性多元醇，表征了多元醇的化学结构，并测定了其相对分子质量、粒径分布和玻璃化温度等主要技术参数。将环氧树脂基水性多元醇与多异氰酸酯配合制备了双组分水性聚氨酯，采用红外光谱法研究了室温交联反应过程。研究结果表明：多元醇分子结构中引入苄胺基加快了双组分水性聚氨酯的交联反应速度。将双组分水性聚氨酯制备成水性木器涂料，漆膜具有优异的耐冲击性、附着力、柔韧性、光泽、耐液体介质、硬度、丰满度等性能。
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  水性丙烯酸树脂在可剥离涂料应用中的制备及研究

  束树军

  涂料工业. 2020, 50(2): 80-87. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.2.80

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  介绍了水性丙烯酸树脂在可剥离防护涂料中的开发原理及应用研究。首先以独特的附着力控制技术合成了具有特殊结构的丙烯酸酯乳液，并以此为成膜物质，辅以合适的色浆和助剂，制备成水性可剥离涂料。研究了水性丙烯酸可剥离涂料的剥离机理、剥离影响因素、对基材表面的影响以及耐水、耐候等性能。相比较其他体系，水性丙烯酸可剥离涂料表现出了较好的可剥离性能，尤其是长期户外保护后仍然容易剥离，为多种基材表面提供良好的临时性防护，减少后期维护成本，为客户带来价值，有较大的潜在市场需求。