涂料工业

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高敏, 吕呈, 王鹏, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 2-9. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-296

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为提高聚氨酯可控膨胀材料的耐火性能与力学性能，通过分子设计，在聚脲合成中引入降活胺扩链剂和低活性异氰酸酯组分调控聚脲涂层（ PUA）的反应速度及力学性能，并与新型淀粉基磷酸酯蜜胺盐阻燃剂（SPM）复配，在聚氨酯可控膨胀材料（PUF）表面制备了降活型防火聚脲涂层，通过极限氧指数、垂直燃烧法以及抗压抗折测试等手段研究了降活型防火聚脲涂层改性聚氨酯可控膨胀材料的耐火性能及力学性能。结果表明：改性可控膨胀材料 PU/PUA10S可通过 UL-94测试，达到 V-0等级，锥形量热测试显示其具有良好的耐火效果。与纯聚氨酯可控膨胀材料相比， PU/PUA10S的力学性能得到了明显提升，其抗压强度从 3. 4 MPa提高到 5. 0 MPa，抗折强度从 2. 5 MPa提高到3. 4 MPa，可作为抢修抢建、应急防护等领域的表面增强耐火防护材料。

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醇酸树脂改性聚丙烯酸酯耐磨涂层的研究

王懿, 鲍艳, 刘一帆, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 10-16. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-150

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针对聚丙烯酸酯皮革涂层耐磨性能不佳的问题，以醇酸树脂预聚物为功能单体，利用醇酸树脂的刚性和多结合位点优势，对聚丙烯酸酯进行改性。采用纳米粒度及电位分析仪（ DLS）、傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）、差示扫描量热仪（ DSC）、凝胶渗透色谱仪（ GPC）对醇酸树脂改性聚丙烯酸酯的乳液粒径、结构、玻璃化转变温度及相对分子质量进行表征；同时，对不同醇酸树脂用量下涂层的附着力、铅笔硬度、溶胀率、力学性能及耐磨性进行测试；此外，通过扫描电子显微镜（ SEM）和超景深显微镜对其磨损形态进行了观察。结果表明：制备的醇酸树脂改性聚丙烯酸酯乳液的粒径约为 106 nm，M_w为 60 994，M_n为 12 703。当醇酸树脂用量为 15%时，涂层附着力为 0级，铅笔硬度为 4H，拉伸强度为 5. 58 MPa，断裂伸长率为 411. 09%，涂层耐磨性最佳，且明显优于纯聚丙烯酸酯涂层。醇酸树脂改性后，使其从线型结构转变成为网状结构，从而提升了聚丙烯酸酯皮革涂层的耐磨性能。

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基于羟基化六方氮化硼的导热聚氨酯涂层

赵冠之, 马睿婕, 殷允杰

涂料工业. 2024, 54(12): 17-24. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-103

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利用新工艺制得羟基化氮化硼（ OH-BN）：通过 NaOH辅助物理球磨，将六方氮化硼（h-BN）剥离成纳米片的同时初步进行羟基化改性，利用水热法在 NaOH溶液中进一步羟基化改性，酸洗干燥后得到 OH-BN。使用不同二异氰酸酯和亲水扩链剂合成了多种水性聚氨酯（ H-WPU），利用 OH-BN和 H-WPU制备 OH-BN/H-WPU涂料，通过丝网印花法制得羟基化六方氮化硼导热聚氨酯涂层（ OH-BN/H-WPU涂层）。通过红外光谱仪（ FT-IR）、透射电镜（ TEM）和热重分析仪（ TGA）等对 OH-BN进行了测试表征，并研究了 OH-BN/H-WPU涂层导热系数的影响因素。结果表明： OH-BN成功被羟基化且保留了 h-BN的典型六边形结构，在水及 H-WPU中的分散性提升。当使用异佛尔酮二异氰酸酯和 2，2-双（羟甲基）丙酸合成的 H-WPU、OH-BN用量为 H-WPU质量的 20%时，所制得的 OH-BN/H-WPU涂层导热性能最好，导热系数为 0. 278 3 W/（m·K），相较纯 H-WPU涂层的导热系数提升了 0. 077 3 W/（m·K）。

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红外隐身涂层及合成革的制备

魏欢, 罗海航, 向均, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 25-33. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-215

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以水性聚氨酯为成膜材料，没食子酸（ GA）改性的 MXene（MX@GA）为低发射率材料，热膨胀微球（ TEMs）为发泡剂，制备了集低发射率和隔热性能于一体的红外隐身涂层，并将其用于聚氨酯合成革的制备。使用紫外 -可见分光光度计（ UV-Vis）和原子力显微镜（ AFM）等对 MX@GA的形貌和结构稳定性进行表征，同时还对涂层红外发射率、热导率、柔软度、回弹性和透水汽性进行了测试。结果表明： GA接枝到 MXene表面，提高了 MXene的结构稳定性。当 MX@GA含量为 10%时，所制备的涂层红外发射率降低至 0. 273；微球发泡赋予了涂层均匀的多孔结构，与未添加 TEMs相比，添加 3% TEMs后，涂层的热导率从 0. 183 W/（m·K）降低至 0. 042 W/（m·K），柔软度和回弹性提高 20%以上，透水汽性提高至 49. 66 g/（m²·h）；得益于低发射率和隔热的协同效应，在 60 ℃加热板上，红外热成像仪检测合成革表面温度与环境温度接近（温差仅有 10 ℃），表现出优异的红外隐身性能。

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原位界面聚合工艺制备超高水分含量微胶囊

安镜澄, 娄鸿飞, 马剑平, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 34-41. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-135

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为提高微胶囊的含水量、降低填料用量，报道了一种超高水分含量山梨醇水溶液微胶囊的原位界面聚合新工艺。以山梨醇水溶液为芯材，甲苯.2，4-二异氰酸酯和二乙烯三胺界面聚合形成壁材，将分散相以小液滴形式注入到连续相，在两相接触瞬间原位反应开始形成微胶囊壁材，微胶囊水分含量能够达到 80%。将该微胶囊制备成伪装涂层后，在 400~2 500 nm波段内具有和绿色植物相似的反射光谱曲线，与冬青卫矛叶片的光谱相似度达 0. 929 6；伪装涂层的单位面积质量仅为 213. 9 g/m²，涂层附着力达 2级。制得的微胶囊水分含量高，应用于伪装涂层后质轻、用量较少、与植物光谱匹配度高、工艺简单，在对抗高光谱探测领域具有良好的应用前景。

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聚氨酯-有机硅杂化耐烧蚀隔热涂料的制备及其性能研究

魏超, 王海波, 田永丰, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 42-48. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-080

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为研制高速飞行器外壳体用轻量化耐烧蚀隔热涂料，以苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、硅溶胶、自制多支化聚氨酯预聚物为主要原料，采用溶胶-凝胶法制备了聚氨酯-有机硅杂化树脂，并复配改性陶瓷微珠、云母粉、滑石粉和助剂制备耐烧蚀隔热涂料。测试了聚氨酯-有机硅杂化树脂的相对分子质量分布和羟值，用热重分析仪和扫描电镜表征了聚氨酯-有机硅杂化树脂的结构；研究了多支化聚氨酯预聚物用量、颜基比、改性陶瓷微珠用量、固化工艺对涂层性能的影响。结果表明：多支化聚氨酯预聚物占甲组分质量 30%时，聚氨酯-有机硅杂化树脂综合性能最优；颜基比为 0. 6、改性陶瓷微珠用量占颜填料质量 15%时，涂层的拉伸强度为 5. 0 MPa，断裂伸长率为 41%，密度为 0. 71 g/cm³，导热系数为 0. 15 W/（m·K），涂层具有良好的隔热性能及耐烧蚀性能，同时可室温和高温固化，具有广泛的适用性。

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高效持久抗菌抗病毒涂料的制备策略及研究进展

杨张帝, 肖淏丰, 周树学

涂料工业. 2024, 54(12): 49-56. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-250

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Covid-19的大流行再次引起了人们对传染病防治的重视，抗菌抗病毒涂料施用方便，在切断病原体传播途径中具有重要价值，因此开发高效持久抗菌抗病毒涂料已成为研究热点。文中介绍了 4类涂料用抗菌剂：无机抗菌剂、合成有机抗菌剂、天然抗菌剂和新型抗菌纳米材料。传统添加型抗菌涂料的抗菌效果主要取决于分布在涂层表面的抗菌剂与细菌的接触效率以及释放浓度，使用寿命受抗菌剂的释放速度、降解与涂层表面沾污等因素的影响；不同添加型抗菌剂之间的复配、复合或抗菌剂的包覆，或者杀菌 -自清洁结合是实现抗菌涂料高效持久的有效策略。共价结合型抗菌涂料更多依赖细菌与其表面的直接接触来发挥杀菌效果，解决涂料表面的细菌附着问题对其实际应用至关重要。最后简要介绍了抗病毒涂料原理与研发现状，未来抗菌抗病毒涂料应多关注耐药性、耐久性及相关基础研究，加强 DIY型产品开发。

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基于棉织物的导电防火超疏水涂层的制备及其传感应用

许俊煌, 朱洪涛, 卢翰, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 57-64. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-179

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通过在棉织物表面原位沉积聚多巴胺、 MXene层和离子液体，并利用正硅酸乙酯和羟基硅油的水解缩合反应构建低表面能杂化层，制备了一种导电防火超疏水棉织物，研究了其化学结构、微观形貌、疏水性和防火性。通过在该棉织物上组装电极，制备了压阻式压力传感器，研究了其压阻传感性能以及在人体运动检测中的应用。结果表明，该棉织物的水接触角和滚动角分别达到 154. 4°和 6. 7°，表现出优良的抗黏附和自清洁性能。棉织物具有良好的防火性，点燃后可在 3s内快速自熄。基于棉织物的压阻式压力传感器表现出高灵敏度、宽压力检测范围和快速的响应性，重复稳定性优良，且信号不受人工汗液的干扰，已成功应用于人体运动检测。

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超疏水铜表面的制备及其抑霜性和耐磨性研究

高文, 鲁祥友, 谢远来

涂料工业. 2024, 54(12): 65-71. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-109

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为了提高工程领域金属铜表面疏水性及耐磨性，采用纳秒激光刻蚀技术和超疏水涂层相结合的方式制备超疏水铜表面，表征了铜表面的形貌、润湿性及耐磨性，并从结霜时间和霜层厚度两方面对表面抑霜性进行分析。结果表明，超疏水铜表面具有超疏水性（水接触角为 156°，水滚动角为 3. 9°），在制冷温度-15 ℃、-10 ℃和-5 ℃下[环境温度（ 28±1）℃、相对湿度（ 78±2）%]，具有良好的抑霜性；与普通铜表面相比，冷面温度越高，抑霜效果越明显，且抑霜效果是激光刻蚀与超疏水涂层共同作用导致。铜表面经过 50个线性磨损周期后，依然保持超疏水性。

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MXene 改性功能涂料的研究进展

张若阳, 刘斌, 宋轶涵, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 72-79. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-243

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MXene作为一类新型二维（2D）过渡金属材料，其导电性非常突出，在能源转换和电化学储能方面显示出巨大的应用潜力。同时，由于其在机械、光电催化、功能改性等方面展现出的优势，近年来已发展成为功能涂料领域的研究热点。文中系统地总结了近年来 MXene改性功能涂料的相关研究成果，分析了 MXene的功能化改性方法和 MXene改性超疏水、光催化、自修复、抗静电等功能涂料的研究进展，梳理了其在应用过程中存在的问题，并提出了针对性的解决途径。同时，对 MXene改性功能涂料未来的发展方向进行了展望，以期为研制开发高性能 MXene改性功能涂料提供技术参考。

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石墨烯电热涂料的研发与应用进展

秦予, 薛国明, 徐杰, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 80-84. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-272

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石墨烯电热涂料以其高电热转换效率及节能环保等特性，引发了广泛关注。文中综述了石墨烯电热涂料的制备技术，分析了导电性能和稳定性的关键影响因素，提出了优化石墨烯含量、复合填料设计、基料选择和提高分散性是提升石墨烯电热涂料性能的核心策略。结合其在家居采暖、工业温控等领域的应用前景，指出高温稳定性与综合性能优化仍是当前研究重点。

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海洋防污涂料用防污剂研究进展

董珠琳, 刘亚安, 王丹丹, 等

涂料工业. 2024, 54(12): 85-91. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-301

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防污涂料被认为是解决海洋生物污损最有效的方法，其中含防污剂的无锡自抛光防污涂料是目前的主流产品。防污剂的选择对于防污涂料的开发至关重要，一方面与防污性能息息相关，另一方面也受到诸多法律法规的限制。文中介绍了市场上主流防污剂的理化性质、防污机制和应用情况，以氧化亚铜为主防污剂，复配有机防污剂是目前广谱防污涂料的最佳选择。同时介绍了天然防污剂的研究进展，天然防污剂研究已有不少成果，但是仍存在毒性低、广谱性差、批量生产难等诸多问题，是未来的重点研究方向。

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2024年, 第54卷, 第12期　刊出日期：2024-12-01

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