2020年, 第50卷, 第7期　刊出日期：2020-07-01

  

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探索开发
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  基于退化碘转移聚合方法合成聚丙烯酸酯二醇以及基于丙烯酸酯二醇合成水性聚氨酯的研究

  张莹双, 尹龙, 张淼, 耿武松, 汪许俭, 王武生

  涂料工业. 2020, 50(7): 1-9. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.1

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  采用退化碘转移聚合方法（ DITP）以丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯为原料， 4，4′-偶氮双（4-氰基戊醇）（ACPO）为链引发剂， α，α′-二碘对二，甲苯（DIX）为链转移剂， β-巯基乙醇为功能性封端剂，合成链段两端均为羟基的聚丙烯酸乙酯（ PEA）二元醇和含有亲水基团的聚丙烯酸乙酯 -聚丙烯酸共聚物（PEA-PAA）二元醇。分别以 PEA和 PEA-PAA二元醇为软段，采用甲苯二异氰酸酯（TDI）为原料， 1，4-丁二醇（ BDO）为小分子扩链剂，成功合成了水性聚氨酯分散体。并采用激光解离飞行时间质谱（ MALDI-TOF）、核磁共振波谱仪（ NMR）、傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）、凝胶渗透色谱（ GPC）等方法表征了 PEA、PEA-PAA二元醇的结构及其合成的水性聚氨酯分散体（PUD）结构。
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  激光扫描间距对民机铝合金蒙皮涂层附着力的影响

  李绍龙, 侯秋园, 刘畅, 张殊伦, 李佐, 杨文锋

  涂料工业. 2020, 50(7): 10-15. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.10

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  通过提高飞机铝合金蒙皮表面的粗糙度和浸润性，从而提升蒙皮表面涂层的附着力，采用 1 064 nm波长激光设备对 2024-T3铝合金试样进行表面处理，通过扫描电子显微镜表征及力学性能分析确定最佳的激光功率参数。通过单因素法改变激光扫描间距处理试样表面，对试样进行金相与强度失效分析以及硬度测试，并测试试样表面的粗糙度和接触角，以及喷涂后涂层的附着力。结果表明：随扫描间距的减小，接触角逐渐减小，粗糙度逐渐增大，铝合金蒙皮表现出更好的浸润性。扫描间距为 0. 05 mm时涂层附着力提升最大，相较于原始表面，提升了 80%。说明适当参数的激光表面处理可以在不影响试样力学性能的情况下有效提升涂层附着力。
  
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  加工高酸原油常减顶冷却器腐蚀原因分析及应对措施

  史春波 , 底浩 , 左甜 , 葛玉龙

  涂料工业. 2020, 50(7): 16-22. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.16

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  加工海洋高酸原油的某常减压装置，常压塔及减压塔顶水冷器出现严重的腐蚀问题，检查设备腐蚀形貌，分析得出原油酸值高、设备材质耐腐蚀性能差、装置间歇性运行、加工原料及加工方案经常切换、原油中携带采油助剂等是产生严重腐蚀的原因。采取管束双面涂层、开发并使用高频智能复合电场电脱盐技术、加强助剂管理、优选复配破乳剂、优化操作及稳定运行负荷等措施，使用效果良好。
工艺技术
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  浅色聚酯纤维基抗静电涂层织物的制备及其性能研究

  王明序 许子傲 葛明桥 高强

  涂料工业. 2020, 50(7): 23-28. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.23

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  以浅色导电钛白（ ATO@TiO2）为功能填料，水性聚氨酯（ WPU）为涂层剂，制备浅色聚酯纤维基抗静电涂层织物，研究了导电钛白的形貌、用量以及涂层厚度对涂层织物性能的影响。分别通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、织物方块电阻测试仪对涂层的微观形貌与结构、表面电阻进行测试表征。结果表明：在涂层中纤维状的导电钛白比粒子型的填料易于桥接形成通路。其中 5~10 μm长的导电钛白性能最佳，在 7. 5%添加量下，涂层厚度为 50 μm时，经测试涂层织物表面电阻 <10⁶ Ω，完全达到抗静电要求。此外，涂层织物白度值高，涂层耐久性可靠，经多次水洗处理、热处理和日晒处理后依旧保持良好的电荷溢散能力。
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   M-IOJ协同强化聚乙酸乙烯酯乳胶合成工艺的研究

  程海涛, 申献双

  涂料工业. 2020, 50(7): 29-34. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.29

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  利用 M-IOJ（机械搅拌、撞击 -多孔板 -喷射流水力空化）协同强化技术，强化聚乙酸乙烯酯乳胶合成工艺，提高了乳胶固含量，制备了综合性能优良的均聚乙酸乙烯酯乳胶，同时根据 M-IOJ协同强化技术原理设计了 M-IOJ协同强化聚乙酸乙烯酯乳胶合成设备示意图。通过单因素试验和响应面试验优化了聚合工艺。结果表明： M-IOJ协同强化聚乙酸乙烯酯乳胶合成工艺优化条件为： m（PVA）=5. 4 g、过硫酸铵（ APS/VAC）=1. 2%、m（VAC）=100 g、m（H₂O）=50~65 g、m（10%碳酸氢钠溶液）=2 g、M-IOJ复合强化转速 750 r/min、M-IOJ复合强化压力 0.08 MPa、M-IOJ复合强化时间 19 min，固含量达到 65. 71%。M-IOJ协同强化聚乙酸乙烯酯乳胶综合性能优良。
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  碳钢表面磷酸镁防腐涂料的制备及改性研究

  殷思艺 杨海艳 董英豪 瞿成举 段可 翁杰

  涂料工业. 2020, 50(7): 35-41. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.35

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  磷酸镁水泥（ MPC）涂料对碳钢具有良好的防腐能力，但需要对金属基体进行磷酸盐转化等预处理，影响其实际应用。本研究用氢氧化镁部分替换 MPC原料中的重烧氧化镁，涂覆 Q235钢表面。采用扫描电镜、 X射线衍射表征涂层形貌与成分，通过线性极化法、电化学阻抗谱、中性盐雾试验和动电位极化法分析涂层的耐腐蚀性能及其防护机理。结果表明：添加 6%（质量分数）氢氧化镁的 MPC涂层能够有效抑制涂层 -金属界面析氢，且具有更好的耐腐蚀性能。试样浸泡在 3. 5%NaCl溶液中 14 d涂层性能保持稳定，线性极化电阻维持在 10⁴ Ω·cm2数量级，耐盐雾超过 2 400 h。动电位极化曲线表明， MPC涂层具有物理隔离与化学缓蚀双重防护机制。
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  纳米TiO₂-有机氟-丙烯酸酯涂料乳胶的制备及性能

  隋智力 , 陈辉 , 高艳华 , 孟媛 , 张巍 , 王征飞

  涂料工业. 2020, 50(7): 42-48. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.42

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  以改性纳米 TiO₂、甲基丙烯酸甲酯（ MMA）、丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸正丁酯（ BA）和甲基丙烯酸十二氟庚酯（ G04）为原料，通过乳液聚合法制备了 TiO₂-有机氟 -聚丙烯酸酯复合乳胶。研究了纳米 TiO₂和 G04的添加对复合乳胶膜性能的影响。结果表明：乳胶平均粒径约为 88. 54 nm，具有良好的抗紫外性能。 XPS和 EDS分析表明：含 F链段会向胶膜 -空气的表面迁移，且大量富集在膜外空气界面。当 G04含量为 20%时，胶膜的吸水率为 10. 21%，水接触角为 124. 21°，相比纯丙乳胶膜，其疏水性大幅提高。且乳胶膜具有良好的耐热稳定性、抑制黑曲霉菌等性能，复合乳胶可以在基材表面形成疏水抑菌防霉的防护膜。相比于含氟聚丙烯酸酯，纳米 TiO₂的添加进一步改善了复合乳胶膜的耐磨性和抗污性等应用性能。
健康安全环境
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  磺酸盐型紫外光固化水性聚氨酯的合成研究

  张珊珊, 闫福安, 周勇

  涂料工业. 2020, 50(7): 49-54. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.49

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  以 1，6-己二醇二缩水甘油醚（ XY-632）和甲基丙烯酸（ MAA）为原料制备了光固化大分子单体（ UVPE），并以所制备的 UVPE、聚碳酸酯二元醇（ T5651）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、磺酸盐聚酯（ BY-3306D）、 1，4-环己烷二甲醇（ CHDM）和三羟甲基丙烷（ TMP）为单体，甲基丙烯酸羟乙酯（ HEMA）为封端剂，制备了磺酸盐型紫外光固化水性聚氨酯树脂。采用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电镜（ TEM）、热重分析（ TGA）对其结构进行了表征；研究了 UVPE含量、 CHDM/TMP质量比、 BY-3306D含量以及固化时间对胶膜性能的影响。结果表明：当 UVPE质量分数为 10%，CHDM与 TMP质量比为 1∶1，BY-3306D质量分数为 30%时所制得的乳液稳定性好，光固化后的胶膜具有光泽高、不黄变、硬度高的优点；吸水率为 6. 4%，耐乙醇擦拭次数 >100次，最佳紫外光固化时间为 30 s，具有良好的耐乙醇性。
健康·安全·环境
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  热反射涂料屋面与种植屋面对建筑能耗的影响研究

  王建飞

  涂料工业. 2020, 50(7): 55-58. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.55

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  为探究热反射涂料屋面和种植屋面对建筑能耗的影响，对热反射涂料屋面、种植屋面和普通屋面 3种屋面室内空调能耗的模拟值与实测值进行了对比，并对 3种屋面的全年能耗进行了模拟分析，得出了热反射涂料屋面和种植屋面的全年节能率，相对普通屋面，种植屋面的节能性能显著优于热反射涂料屋面。
应用研究
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  颜填料对乙烯基酯树脂重防腐涂料性能的影响

  杨柳 李保山

  涂料工业. 2020, 50(7): 59-63. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.59

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  通过正交试验，根据耐氢氟酸实验结果优化乙烯基酯树脂基料中各颜填料的最佳配比，得出最佳配比为 m（钛白粉） ∶m（滑石粉） ∶m（陶瓷粉） ∶m（绢云母） ∶m（硫酸钡） =2∶1. 5∶3∶3. 5∶3，通过对涂层进行耐氢氟酸试验以及电化学分析等测试，对比优化配比和正交试验中较优配比涂层的防腐性能。结果表明：优化组涂层在 3. 5% NaCl溶液中具有最大的腐蚀电位和最小的腐蚀电流密度，且其耐氢氟酸最优时间可达 90 d。并对电化学测试数据进行神经网络模拟分析，该模型具有较高的拟合性能（ R²=0. 99）和较低的预测误差（ ±10%），表明神经网络模拟分析能够良好地拟合和预测涂层的电化学性能。
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  黄土的改性及其在建筑涂料中的应用研究

  胡浩斌, 韩明虎, 芦娅妮, 张 琪, 曹 强, 张腊腊, 武 芸, 胡乐乐

  涂料工业. 2020, 50(7): 64-71. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.64

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  将天然黄土进行改性制备有机黄土，在改性工艺优化、结构表征、性能测试的基础上，进一步评价其对乳胶漆性能的影响。结果表明：天然黄土经提纯、 NaF充分钠化后，再在矿浆浓度为 6%、十八烷基三甲基氯化铵（ 1831）用量为 35%、矿浆 pH=7~8、搅拌速率为 500 r/min、反应温度为 75 ℃、反应时间为 3. 0 h的最佳条件下，可制得性能优良的有机黄土，其黏度可达到 3 840 mPa·s。将有机黄土按 4%的量加入到市售乳胶漆中，乳胶漆的黏度、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性分别提高了 143%、60%、70%、96%，性能指标符合 GB/T 9756—2009要求。
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  超厚膜弹性体涂料的应用性能研究

  魏海 仇朝军 王永才

  涂料工业. 2020, 50(7): 72-77. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.72

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  研究制备了超厚膜弹性体涂料，并将涂覆该涂料的挂片在渤海地区经过 360 d的日照后，测试了超厚膜弹性体涂料的硬度、拉伸强度、附着力、断裂伸长率的变化及该涂料吸水性能的变化。研究结果表明，其老化程度、附着力、硬度、拉伸强度等性能降低不超过 5%，涂料吸水率仅上升了 0. 034%。同时，还介绍了该涂料在海洋石油平台天然气管道保温层下冷凝水防腐的应用情况，结果表明该涂料具有优异的潮湿表面施工性能，可以满足其在海洋石油平台冷凝水管道的施工条件和长期防腐蚀的要求。该研究成果对今后开展类似管道防腐维修治理具有一定的借鉴和指导意义。
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  海底管道三层聚烯烃防腐涂层系统 FBE的质量控制

  张国庆

  涂料工业. 2020, 50(7): 78-82. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.78

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  熔结环氧粉末（ FBE）作为海管用三层聚烯烃防腐涂层的重要涂料，决定着防腐涂层的整体质量。本文主要从熔结环氧粉末的检验、涂覆、验收等方面来介绍海管防腐涂层的质量控制。通过工程案例介绍质量风险。通过熔结环氧粉末的材料特性与涂层施工工艺、涂层服役环境和熔结环氧粉末的技术要求，阐述了海管防腐层用熔结环氧粉末的质控要点。
科学视点
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  工程机械涂装采用水性涂料的条件与驱动

  张瑞, 于萍, 杨建明

  涂料工业. 2020, 50(7): 83-87. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2020.7.83

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  由于采用水作为溶剂，水性涂料在职业健康、安全和环境保护方面较传统溶剂型涂料具有优势，使用水性涂料能大幅降低 VOCs的排放量，因此采用水性涂料成为涂装行业“蓝天保卫战”的一个主要选择。水性涂料能否大规模替代传统溶剂型涂料的必要条件是，功能上的各项指标如防锈、防水、耐油、耐高温、装饰等性能及寿命是否满足具体工况需要。水性涂料与溶剂型涂料在施工工艺上有所区别，已有喷涂线是否满足或通过适当的改造后满足水性涂料的施工应用，是水性涂料替代溶剂型涂料的充分条件。最后，影响工业企业是否采用水性涂料替代溶剂型涂料的是成本，最终的决定因素或驱动力则是综合效益。