2021年, 第51卷, 第12期　刊出日期：2021-12-01

  

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探索开发
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  采用激基缔合物荧光寿命探究水性分散体成膜过程中粒子间分子链相互融合

  耿武松, 汪许俭, 张一娇, 王武生

  涂料工业. 2021, 51(12): 1-6. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.1

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  为探究水性分散体成膜过程中粒子间分子链相互融合的过程，采用合成的芘丁酸二羟基丙酯作为荧光扩链剂，合成荧光标记型水性聚氨酯以及结构相近的未标记型水性聚氨酯，将荧光标记水性聚氨酯分散体与过量的非标记水性聚氨酯混合成膜，采用稳态瞬态荧光光谱仪测量纯标记分散体与其混合膜的激基缔合物的荧光寿命，通过建立激基缔合物荧光寿命和荧光物质浓度之间的线性方程，计算得出颗粒融合深度来表征融合过程。结果表明：在成膜粒子分子链相互融合阶段，荧光标记分子链扩散进入非标记区域使得荧光标记浓度降低。对研究水性聚氨酯颗粒粒子融合深度与成膜温度、粒径、软段含量、交联度的关系有一定的意义。
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  食品包装涂层用树脂对镀锡板基材附着性能的影响

  王章薇, 游波,

  涂料工业. 2021, 51(12): 7-13. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.7

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  本文以食品包装材料常用环氧涂层和环氧改性聚酯涂层为例，利用附着力测试、 SEM、XPS和 EDS等分析表征方法，从涂层组成及结构、基材 -涂层的表面 -界面特性等角度出发，分析了不同树脂涂层对镀锡板基材附着性能的影响。研究发现：涂层树脂的种类不同，涂层对镀锡板基材的附着性能存在差异。论文还初步探究了环氧涂层和环氧改性聚酯涂层对镀锡板基材的附着机理。
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  附着力促进剂对铝阴极板表面环氧涂层性能的影响

  孙鹏, 董劲, 黄惠, 何亚鹏, 陈步明,

  涂料工业. 2021, 51(12): 14-21. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.14

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  为了探究附着力促进剂对铝阴极板表面环氧涂层性能的影响，本文通过拉拔实验、盐雾实验、硫酸锌浸泡实验以及交流阻抗测试，系统研究了磷酸酯类和硅烷偶联剂类附着力促进剂对环氧涂层附着力和耐腐蚀性的影响。结果表明：附着力促进剂可以明显提升环氧涂层和铝基材的结合力，添加 3%附着力促进剂 2063的涂层附着力最优，可以达到 12. 85 MPa，破坏类型以层间破坏为主；但是交流阻抗图谱显示其低频区的阻抗值比附着力促进剂 4512的低 2个数量级，通过盐雾实验和硫酸锌浸泡实验也可以看出附着力促进剂 4512可以显著提升环氧涂层的耐腐蚀性能。为平衡涂层附着力和耐腐蚀性能，通过将附着力促进剂 2063与 4512按质量比 2∶1进行复配，其附着力和耐腐蚀性可以满足要求，附着力可以达到 14. 4 MPa。
工艺技术
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  添加单宁酸铁的无浸出抗菌涂料的研究

  程子岩 江泽军 贾梦秋

  涂料工业. 2021, 51(12): 22-28. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.22

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  本研究采用沉淀法制备单宁酸铁，并用硅烷偶联剂进行改性，通过简单共混将改性单宁酸铁添加入氟碳树脂中，使用聚氨酯固化剂固化制备抗菌涂层。探讨了单宁酸铁的制备、改性条件及对涂层性能的影响。结果表明：当单宁酸与氯化铁的物质的量比为 1∶2时，可以生成稳定的不溶络合物，单宁酸的负载量达到 91. 0%。硅烷偶联剂改性后单宁酸铁粉体水接触角可达 97. 78°。当添加 8%的改性单宁酸铁时，涂层对细菌生长有明显抑制作用。涂层的浸泡液红外光谱结果显示，浸泡过程中没有产生单宁酸铁的浸出，环保性较好；机械性能和电化学阻抗谱的表征显示，改性单宁酸铁的添加并未对涂层本身的性能产生不良影响。
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  半结晶聚酯树脂的合成及其低温固化超耐候粉末涂料的应用

  许国徽, 贾林, 褚海涛

  涂料工业. 2021, 51(12): 29-36. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.29

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  分别采用一步法合成了羧基封端的半结晶聚酯树脂和低温固化超耐候聚酯树脂，并将其制备成粉末涂料。采用差示扫描量热仪（ DSC）、 X射线衍射仪（ XRD）、傅立叶变换红外光谱（ FT-IR）和紫外光试验箱（ QUVB）对聚酯树脂物理和化学结构及低温固化超耐候粉末涂料性能进行了研究，最后比较了不同结构的半结晶聚酯树脂在低温和常规固化超耐候粉末涂料的性能区别。结果表明：与常规固化相比，半结晶聚酯 CP的加入，对低温固化超耐候基本无影响，当 CP使用量为树脂总量的 10%~15%时，能够显著提高低温固化超耐候聚酯粉末涂料的机械性能和耐丙酮擦拭性能，降低体系的黏度，提高粉末涂层的流平，但会少量降低耐候性；与 CP相比，低残羟的半结晶聚酯 CP0的耐中性盐雾性更好。
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  水性水喷砂防锈剂的研制及应用研究

  狄志刚, 赵起锋, 徐慧, 方健君, 徐科

  涂料工业. 2021, 51(12): 37-43. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.37

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  以油酸、二乙烯三胺和二甲苯合成咪唑啉中间体，采用亚磷酸二甲酯对其进行季铵化，得到防锈剂主体 IM-P；采用钼酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸钠和乙二胺四乙酸二钠（EDTA）复配得到水性水喷砂防锈剂 CTH-SH。通过水喷砂样板防锈性能评价、电化学测试、 SEM、EDS、涂层附着力以及涂层耐盐雾性等对 CTH-SH进行了防锈性能评价以及与环氧富锌底漆的配套使用性能研究。研究结果表明： 2% CTH-SH防锈剂对 Q235在 3. 5% NaCl溶液中的缓蚀率可达 99. 6%；添加 2% CTH-SH防锈剂的水喷砂样板室温下晾干后， 2周内无明显返锈点，对后续环氧富锌底漆的附着力、耐盐雾性等性能无明显影响。
海洋涂料专栏
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  污损阻抗型有机硅基防污涂料研究进展

  桂泰江, 胡朋, 丛巍巍, 谢庆宜, 马春风

  涂料工业. 2021, 51(12): 44-52. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.44

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  海洋生物污损对海洋工业造成严重影响，导致船舶阻力及油耗上升、海水输送管道堵塞、腐蚀加速等问题。基于有机硅弹性体的污损脱附型涂层具有环境友好、减阻节能、性能长期稳定的优点，应用前景广阔。但其污损脱附性能依赖于强水流冲刷，且无法阻抗污损生物的黏附，不能满足海洋工程装备在静态条件下服役的防污需求。近年来，国内外学者通过化学与物理改性制备了系列具有污损阻抗性的有机硅涂层，包括共混 /接枝两亲性添加剂、两性离子、防污剂等，提高了有机硅涂层的静态防污性能。本文综述了相关进展，对不同改性方法的优缺点进行了分析，并展望了有机硅防污涂层的发展方向。
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  海水养殖设施用防污技术的研究进展

  陈珊珊, 林剑聪, 叶章基, 刘轶龙, 李春光, 方大庆

  涂料工业. 2021, 51(12): 53-59. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.53

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  海水养殖设施上附着污损生物会给海水养殖业带来严重危害，因此海水养殖设施用防污技术一直备受关注。本文综述了海水养殖业的发展概况，介绍了海水养殖设施用防污技术的研究进展。根据养殖设施的特点，重点介绍了养殖设施用防污涂料。养殖固定设施结构更注重涂层的静态防污性能，网衣对涂层的柔韧性和附着力要求更高。文中展示了生物降解型聚氨酯防污涂料的研究成果，该类防污涂料具有良好的静态防污性能和力学性能，因此可以应用在固定设施结构和网衣上。最后探讨了目前海水养殖设施用防污涂料存在的问题和未来发展方向。
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  舰船设备用隔热涂料的制备及性能研究

  刘明光, 郭亮亮, 赵茹, 周如东, 朱亚君

  涂料工业. 2021, 51(12): 60-65. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.60

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  针对各类舰船设备对隔热保温的需求，开展高性能隔热涂料研制，以硅酸钾无机树脂作为成膜物，以空心陶瓷微珠作为主要隔热功能填料，添加氢氧化镁作为阻燃剂，辅助以合适的补强纤维和功能助剂，制备出了一种耐温性能优异的隔热保温涂料。对涂层的常规性能进行了测试，测试结果表明涂层具有优异的耐盐雾、耐湿热以及防火性能；同时对涂层的施工性能以及隔热效果进行了评估，涂层的隔热效果突出同时具有优异的抗流挂性能。
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  影响水性无机硅酸锌车间底漆性能的因素

  戴红艳 范晚秋 徐正斌 叶勇

  涂料工业. 2021, 51(12): 66-70. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.66

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  水性无机硅酸锌车间底漆面临的挑战是如何实现从理论化性能研究到商品化的应用。介绍了车间底漆特有的技术性能、施工性能、应用性能、船舶压载舱保护涂层性能（ PSPC）等要求，讨论了各个成分因素特别是成膜物、锌粉含量以及颜填料品种和含量对各性能的影响。通过解决产品在实际项目应用过程中遇到的各种技术难点，并加以原理分析，实现配方优化，指导实验人员快速而有效地配制能商品化应用的水性无机硅酸锌车间底漆。
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  船舶涂装排放 VOC的组分特征及臭氧生成潜势

  韩军赞, 沈达

  涂料工业. 2021, 51(12): 71-75. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.71

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  基于物料衡算法，核算了江苏某船厂涂装过程中的 VOC排放量，分析了不同涂装工段的组分特征，并采用最大增量反应活性法评估了各组分的臭氧生成潜势。结果显示，该船厂 2019年涂装过程 VOC排放总量为 918. 24 t，造船、修船和钢结构工段分别占 38. 5%、44. 8%和 16. 7%，其中无组织排放占比（ 55. 5%）高于有组织排放（ 44. 5%）。各 VOC组分中，芳香烃和醇类是主要排放物种，其中二甲苯占 VOC总排放量的 43.4%。全厂涂装过程排放 VOC的总臭氧生成潜势（OFP）为 4 736. 37 t，二甲苯贡献最高，其中造船工段和修船工段二甲苯分别占总 OFP的 26. 5%和25. 7%。该船厂现有 VOC控制水平一般，可通过实施精细化管控等手段来减少 VOC排放，降低臭氧生成潜势。

应用研究
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  成膜助剂对水性氨基烤漆性能影响的研究

  荣金闯, 闫磊, 宋昆仑, 钟江

  涂料工业. 2021, 51(12): 76-82. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.76

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  本文以羟基丙烯酸分散体和氨基树脂为主要反应物制备了水性氨基烤漆，研究了二丙二醇丁醚（ DPnB）、乙二醇丁醚（ BCS）、二乙二醇丁醚（ DGBE）、丙二醇甲醚（ PM）、丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）、异丙醇（ IPA）6种成膜助剂对水性氨基烤漆性能的影响。通过对样品进行动态、静态流变性的表征以及粒径测试，研究了各成膜助剂的作用机理。结果表明： PM对氨基树脂和羟丙分散体树脂都有较好的相容性，其作用在水相和分散体粒子之间，有利于分散体在成膜前体系的稳定性。同时使用 PM为成膜助剂时，漆膜具有较快的表干速度，干燥后表现出较好的力学性能。经 130 ℃烘烤 25 min后，漆膜的 60 °光泽达 89. 5，柔韧性达 1 mm，冲击正冲 50 cm，反冲 50 cm，铅笔硬度 H，说明 PM是本研究氨基烤漆体系的最佳成膜助剂。
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  薄膜前处理技术在汽车涂装中的应用

  周杰 成亚君

  涂料工业. 2021, 51(12): 83-88. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2021.12.83

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  薄膜前处理工艺不含重金属和磷酸盐，逐渐成为替代磷化的绿色环保技术。薄膜工艺虽然有环保和节能的优点，但其在遮盖能力、附着力、工艺和设备控制以及与电泳漆的配套性方面存在技术难点。本文提出了薄膜过程管理和膜重的管控方法。针对“天使环”缺陷，从优化白车身打磨方式、调整水洗槽和薄膜槽参数及优化电泳入槽电压等方面进行改进。针对电泳附着力问题，应选择含有更高活性的氢氧化物成分的脱脂剂。通过优化薄膜槽循环泵的启停程序，降低膜重超标风险。