涂料工业

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刘敬成胡俊张玥刘仁

涂料工业. 2022, 52(9): 1-10. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.1

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以生物质原料部分或完全替代石化原料，并利用快速高效的光固化技术来制备生物基光固化涂料已经成为涂料领域一个重要研究方向。本文从结构出发，总结了植物油、腰果酚、木质素、单宁酸、松香、异山梨醇、衣康酸等生物质原料的化学改性路径，并通过配方调控使其应用于光固化涂料领域。总结对比了一些石油基和生物基光固化涂料的基本性能，并对未来生物基光固化原料代替石油基化学品的发展趋势进行了展望。

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基于衣康酸的新型生物基水性 UV固化涂料的制备与性能研究

何智瀚, 杨泞源, 刘华溪, 陈站, 宋松林, 韦星船, 刘晓国

涂料工业. 2022, 52(9): 11-16. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.11

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为了研制出具有优异涂层性能的生物基光固化涂料，以衣康酸、柠檬酸和 1，6-己二醇为原料，通过熔融缩聚法合成了一系列衣康酸类生物基不饱和聚酯（ PICH），并用其制备了生物基水性 UV固化涂料。研究了不同反应条件对 PICH合成的影响，通过红外光谱仪和核磁共振仪对其化学结构进行表征，并研究了涂膜的热稳定性及力学性能。结果表明：随着柠檬酸的加入，涂膜均表现出优异的热稳定性，柔韧性和附着力明显提高。当 PICH中衣康酸与柠檬酸物质的量比为 85∶15时，涂膜性能最佳，涂膜硬度、柔韧性、附着力、耐冲击性、凝胶含量和吸水率分别为 2H、3 mm、2级、 50 cm、 82. 63%及 17. 57%。柠檬酸的引入有效提高了涂层的附着力与柔韧性。

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新型生物基二元醇的制备及用量对水性聚氨酯性能的影响

王丽江乐王振亚范浩军向均陈治军李成祥

涂料工业. 2022, 52(9): 17-23. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.17

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由于环境问题日益突出和油价持续波动，开发生物基多元醇引起了研究者们极大的兴趣，但合成生物基二元醇仍存在挑战。本文基于 Claisen缩合和巯基 -烯光点击反应改性油酸衍生物，合成了一种相对分子质量为 828. 6的新型生物基二元醇（BD）用其替代聚四氢呋喃二醇制备水性聚氨酯（WPU）考察了不同 BD用量对 WPU乳液及胶膜性能的影响，。结果表明：随着 BD用量从 0提高至 90%，乳液的，平均粒径由 28. 5 nm增大到 234. 1 nm，水接触角由 63. 7°上升到 90. 7°，吸水率由 7. 6%降低到 3. 2%，生物基 WPU薄膜显示出良好的耐水性；同时软、硬段的相容性提高， WPU薄膜的 T_g和拉伸强度（20. 20 MPa）增大，且均呈现出良好的热稳定性。

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生物基环氧 /多巴胺改性黏土复合涂层的制备及性能研究

贾凌晓郑文茹郑小颖蓝席建陈斌魏永琦

涂料工业. 2022, 52(9): 26-30. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.26

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通过盐酸多巴胺和黏土层间的离子交换反应制备了具有反应活性的多巴胺改性黏土（D-黏土）进而采用“淤浆复合法”将 D-黏土以无规剥离形式分散于环氧树脂基体中，与固化剂反应得到腰果酚，环氧树脂 /D-黏土纳米复，合涂层。通过 X射线光电子能谱仪（ XPS）、傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）和 X射线衍射仪（ XRD）测试验证了盐酸多巴胺成功嵌入在黏土片层中；研究分析了复合涂层的结构和性能。结果表明：采用盐酸多巴胺成功修饰得到了 D-黏土，黏土片层间距由 12. 5 .扩大至 74. 8 .；由于盐酸多巴胺中的酚羟基能在黏土片层与环氧树脂基体间形成氢键，因而能构建较强的有机无机界面作用力，从而有效提升复合涂层的耐热性和力学性能；当 D-黏土的含量为 2%时，复合涂层的拉伸强度由 0. 60 MPa增加至 1. 49 MPa，断裂伸长率由 41. 79%提升到 92. 57%，杨氏模量由 13. 76 MPa提升至 70. 50 MPa，力学性能最佳。

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大豆油的改性研究进展

吴淑芳黄剑彬张永涛崔艳艳刘晓暄

涂料工业. 2022, 52(9): 31-37. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.31

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大豆油是一种可再生、可降解、资源丰富的生物原料，可代替石油原料生产化工产品，对其结构和组成进行改性可以赋予大豆油不同的性能，满足不同产品的需求。本文根据目前对大豆油改性的研究趋势和热点进行了总结归纳，介绍了大豆油结构与改性之间的联系，重点介绍了大豆油的改性方法及其优缺点，最后提出了大豆油基化合物发展过程中存在的问题和发展方向。

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生物基高分子材料改性传统热熔型标线涂料的制备及其性能研究

范文东吴思李磊汲平

涂料工业. 2022, 52(9): 38-43. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.38

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针对传统热熔型标线涂料易开裂脱落等问题，以生物基高分子材料聚己内酯和聚乳酸作为传统热熔型道路标线涂料成膜物 C5石油树脂的改性剂，采用标线涂料常规检测手段以及表面张力和黏聚力测试方法，对成膜物性能和涂料性能进行了系统研究，探索了生物基高分子材料在提高涂料黏附性和耐久性等方面的潜力。结果表明：改性后 C5石油树脂的相对分子质量大幅度提高，相对分子质量分布明显变窄，特性黏数增加；添加生物基高分子材料之后涂料的各项性能均符合相关行业标准，且性能优异。生物基高分子材料作为改性剂能显著降低成膜物和涂料的表面张力，提高涂料与基材的黏附性，解决传统涂料易脱落易开裂等问题。

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新型辣素衍生物的合成及其防污性能研究

安雪莲董文健杨祥春李霞

涂料工业. 2022, 52(9): 44-50. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.44

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海洋防污涂料中的毒性防污剂对海洋环境产生了巨大危害，辣素等环保型防污剂是研发热点。针对当前辣素天然防污剂提取成本高、实际应用难的问题，将含有活泼取代基的芳香族化合物与 N-羟甲基丙烯酰胺合成了 4种新型辣素衍生物，并将其和百菌清进行复配作为防污剂添加到海洋防污涂料中。通过红外光谱仪（ FT-IR）和核磁共振波谱仪（ ¹H NMR）对化合物结构进行了表征，并通过抑菌抑藻实验以及实海挂板试验评估其防污性能。结果表明： 4种化合物结构均为目标产物结构；化合物的抑菌率最高可达 99. 45%，抑藻率可达 88. 21%；实海挂板结果表明， 3个月内涂层表面只有少量污损生物附着，表现出较好的防污效果。

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膨胀型防火涂层炭层有效导热系数的影响因素研究

邢丽萍张峰

涂料工业. 2022, 52(9): 51-56. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.51

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通过向环氧树脂中添加聚磷酸铵（ APP）、季戊四醇（ PER）以及一种新型生物基阻燃剂茶皂素（ TS），制备了环氧膨胀型防火涂层。为了定量表征膨胀型防火涂层膨胀炭层的有效导热系数，基于锥形量热仪燃烧实验，通过实时测量炭层内部和钢板背面的温度分布，研究了膨胀炭层的有效
导热系数和炭层形貌。并利用数字图像处理技术对扫描电镜（SEM）下观察到的炭层微观形貌图片进行处理和分析，得到炭层内部的泡孔分布和孔隙率的变化情况。结果表明：涂层中茶皂素（气源）的添加量在 4%时，隔热性能最佳，炭层的有效导热系数约为 0. 047 W/（m·K），所选取内部炭层的孔隙率约为 20. 87%。热辐射功率对炭层的有效导热系数也有显著影响。

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海洋工程建造中应用激光除锈可行性研究

赵光瑞程国东王长军姜伟付正强

涂料工业. 2022, 52(9): 57-63. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.57

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为验证在海洋工程建造中应用激光除锈的可行性，采用单模脉冲光纤激光器对碳钢板进行激光除锈 /除漆试验研究。通过采用大功率、长脉宽、高频率和高扫描速度等条件，实现激光除锈对金属基体的可控熔融重塑。结果表明：单模脉冲光纤激光器激发的高斯光斑能量分布特性是实现除漆 /除锈效果的关键；实验首次在无惰性气体保护下实现微观形貌可控的 >40 μm的粗糙度，达到了海洋工程建造涂装要求的 35~75 μm表面粗糙度范围； SEM表征及 EDS分析显示激光除锈 /除漆后金属表面发生轻微氧化现象，表面状态、涂层性能测试合格，满足海洋工程建造涂装要求。

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新型水性醇酸 /丙烯酸复合分散体漆膜耐水性影响因素研究

陈安强郭雯刘宪文杨鹏刚刘浪浪来耀东

涂料工业. 2022, 52(9): 64-69. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.64

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以中长油度醇酸树脂、丙烯酸（酯）类单体等为主要原料，以过氧化苯甲酰为引发剂，通过先溶液聚合再高速乳化工艺，合成了具有核壳结构的新型水性醇酸 /丙烯酸复合分散体，并对其漆膜耐水性影响因素进行了研究。重点考察了醇酸树脂油度、醇酸树脂与丙烯酸酯单体比例、丙烯酸酯硬单体的比例、丙烯酸及丙烯酸十八酯用量对分散体粒径及漆膜耐水性的影响。结果表明：醇酸树脂油度为 57. 5%，醇酸树脂与丙烯酸酯类单体质量比为 6. 3∶3. 7，丙烯酸酯硬单体 MMA和 St质量比在 8∶2至 6. 5∶3. 5之间，丙烯酸用量在 3. 22%~7. 70%之间，丙烯酸十八酯用量 3. 03%时，复合分散体漆膜耐水性及综合性能较优。

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钢结构水性膨胀型防火涂料性能优化方法

路林赵正任付丽张鑫洋

涂料工业. 2022, 52(9): 70-76. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.70

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通过纳米技术、微胶囊包覆技术介绍了水性膨胀型防火涂料防火性能和耐水性能的提升方法，采用物理和化学相结合的角度对涂层的耐腐蚀性能进行针对性分析，就钢结构水性膨胀型防火涂料抑烟性能和力学性能的作用机理论述了高强度、高膨胀且致密炭层的生成策略，着重提出了多功能一体化涂料是未来钢结构水性膨胀型防火涂料研究、开发和应用的发展方向。

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内墙涂料耐污渍测试方法的研究进展

胡晓珍, 李剑峰, 徐宴华

涂料工业. 2022, 52(9): 77-80. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.77

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随着生活水平的发展，人们对室内墙面抵抗污染物的能力有了更高的要求，耐污渍性能成为衡量内墙涂料质量的一项重要指标。为此各国制定了大量的标准并提供了相应的测试方法。本文调研了国内外针对内墙涂料耐污渍性能的测试方法，对比并总结了现有污渍来源、测试方法、判定依据的优缺点。并结合实际场景，根据污渍在涂层表面的浸染状态，提出了内墙涂料耐污渍测试方法可能的改进思路，以供相关标准修订及内墙涂料产品开发提供参考。

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深水管道防腐涂层耐热水浸泡试验设计及应用研究

张国庆于萱刘洪娟

涂料工业. 2022, 52(9): 81-87. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2022.9.81

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某深水管道工程在进行补口防腐层热水浸泡试验中发现管道主体 3LPP防腐层脱落的情况，对主体防腐层和补口防腐层耐热水浸泡性能的要求及实验等进行失效分析。通过对 3种不同质量的主体防腐层分别取环状试样和片状试样开展了 7d、30 d和 100 d热水浸泡试验。结果表明：延长热水浸泡试验周期更容易发现涂层质量问题，片状试样较环状试样更容易出现脱落，质量良好的防腐层受试样形式和浸泡周期的影响较小。为了更好地保障海底管道涂层质量，基于标准比对和试验结论对海底管道主体防腐层提出了 100 d热水浸泡的指标要求。

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2022年, 第52卷, 第9期　刊出日期：2022-09-01

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