2025年, 第55卷, 第11期　刊出日期：2025-11-01

  

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探索开发
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  类液态聚三氟丙基甲基分子刷的构建与防污性能研究

  汪国庆, 江 昊

  涂料工业. 2025, 55(11): 1-5. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-288

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  【目的】解决海洋领域中光学仪器窗口在服役过程中存在海洋污损生物附着的负面影响。【方法】以 3，3，3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷（ MTFPS）为单体，通过酸催化缩聚在玻璃表面共价接枝了主链硅氧键的类液态分子刷超滑表面。表征了分子刷超滑表面结构和形貌，并研究了超滑表面的拒液性、透光性、稳定性以及对蛋白、细菌和藻类的防污性能。【结果】通过化学键合形成的类液态分子刷超滑表面透光度高，并且具有优异的拒液性，可有效避免液体对表面的润湿；对牛血清蛋白、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌以及小球藻和三角褐指藻都表现出优异的防黏附性能。【结论】本研究为应用于海洋领域中光学仪器窗口的防污技术的开发提供了新的思路和策略。
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  基于静电纺丝的自预警缓蚀双功能防腐涂层

  高志豪, 赵霞, 金祖权, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 6-13. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-263

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  【目的】为了有效预警涂层损伤、金属基材腐蚀以及延长有机涂层的使用寿命。【方法】利用静电纺丝技术，制备了负载 8-羟基喹啉（ 8-HQ）和荧光素（ FL）的聚丙烯腈（ PAN）核壳纳米纤维（ PAN@8-HQ/FL）将环氧树脂滴涂到纤维表面，得到纤维树脂复合涂层。通过扫描电镜（ SEM）和透射电镜（ TEM）观察纳米纤维的，形貌，利用傅立叶变换红外光谱仪（ FT-IR）研究了纳米纤维的化学组成，利用紫外吸收光谱和激光共聚焦扫描显微镜（ CLSM）研究了纤维中负载材料的释放性能和 8-HQ的缓蚀性能，使用 SEM、能谱仪（ EDS）、 X射线光电子能谱仪（ XPS）和电化学阻抗谱（ EIS）研究了涂层的缓蚀性能。【结果】 PAN@8-HQ/FL具有直径均匀的纤维形貌以及内外分层的核壳结构，并成功负载 8-HQ/FL，表现出良好的释放性能。根据 EIS测试结果，损伤的复合涂层在 144 h后的缓蚀效率为 95. 1%，显示出良好的缓蚀性能。【结论】当只有复合涂层受到损伤时，在紫外光照射下，释放的 FL可以发出绿色荧光；当损伤深度到达基材金属时，复合涂层中受损释放的 8-HQ可以与腐蚀产生的 Fe3+形成黑色络合物，填补涂层损伤后的微裂纹，起到隔离腐蚀性物质继续侵蚀基底的缓蚀效果，从而实现涂层微观损伤的分层自预警与缓蚀双功能。
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  光固化磺基甜菜碱型两性离子蓖麻油基聚氨酯海洋防污涂料的制备

  俞佳丽, 胡国锋, 周建萍, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 14-20. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-227

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  【目的】开发一种兼具快速固化特性和环境友好性的聚氨酯海洋防污涂料。【方法】以巯基 -烯加成反应合成的两性离子前驱体、异佛尔酮二异氰酸酯、蓖麻油、丙烯酸羟乙酯及 1，3-丙烷磺酸内酯为原料，制备光固化磺基甜菜碱型两性离子蓖麻油基聚氨酯树脂，并通过紫外光固化制得海洋防污涂层；利用红外光谱仪（FT-IR）、核磁共振波谱仪（ ¹H NMR）和高分辨质谱仪（ HRMS）表征前驱体结构，测定树脂中碳碳双键转化率。系统研究了磺基甜菜碱型两性离子涂层的吸水率、水接触角、抗硅藻附着性能及生物毒性。【结果】随着两性离子前驱体质量分数的增加，两性离子海洋防污涂层吸水率显著上升，水接触角下降，表面硅藻附着密度下降，两性离子前驱体质量分数为 30%的涂层表面硅藻附着密度最低，为（ 68±26）cells/mm²；且涂层对硅藻生长无毒害作用。【结论】磺基甜菜碱型两性离子涂层可有效抑制小新月菱形藻的附着，且对硅藻的生长基本无影响。
工艺技术
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  席夫碱抑制剂对液体硅橡胶浸渍涂层交联过程控制的研究

  刘 超, 姚成强, 丁 瑶, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 21-28. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-201

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  【目的】针对传统抑制剂在加成型硅橡胶高温下浸渍涂层工艺中易失效的技术瓶颈，开发具有宽温域且适用性优的新型抑制体系。【方法】选用炔醇类抑制剂 In-1和具有双齿配体结构的席夫碱抑制剂 In-2~In-7，比较其在液体硅橡胶催化交联过程中的抑制效果，系统研究席夫碱中配位原子种类和取代基对抑制性能的影响，并从 80 ℃下胶料的贮存稳定性、一定硫化温度下的硫化时间以及制品溶胀与力学性能这 3个方面评估不同抑制剂体系的综合性能。【结果】 N^N型席夫碱抑制剂 In-4展现最优抑制效果，相比 In-1，80 ℃下胶料贮存时间从 2h提升到 6h；胶料在优化的硫化温度（ 200 ℃）下，添加 0. 10 mmol In-4，获得的硅橡胶制品的拉伸强度为 3. 34 MPa，断裂伸长率为 317%，综合性能较好；在浸渍涂布工艺中，浸渍 60 s即可获得 0. 57 mm厚的功能涂层，满足大多数应用场景的涂层厚度要求。【结论】在 80 ℃下， In-4仍能有效抑制液体硅橡胶的加成交联反应，提高了胶料在使用过程中的稳定性，在硅橡胶浸渍涂层工艺中具有较好的潜在应用价值。系统的研究为高性能硅橡胶制品的工业化生产提供了重要的工艺参数指导。
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  一种高性能丙烯酸聚氨酯船壳漆的制备及性能研究

  刘宏宇, 王梦豪, 张 辉, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 29-33. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-223

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  【目的】制备一种高性能丙烯酸聚氨酯船壳漆并对关键性能做出提升。【方法】首先，通过耐人工加速老化（ UVB）试验，模拟户外曝晒条件，筛选出耐候性最优的羟基丙烯酸树脂。在此基础上，引入纳米填料与常规填料进行对比，采用密度组件结合排水法的方式测试涂料的体积固含，探究纳米填料对涂料密度及体积固含的影响。通过耐盐雾、耐磨损及海水浸泡等性能测试，评估六方氮化硼纳米片（BNNS）的增强效果。【结果】确定了 1#羟基丙烯酸树脂作为主体树脂，使用纳米填料替换部分常规填料，当纳米填料添加量为 1%~3%时，可在未明显增加涂料黏度的情况下有效降低涂料密度，实现高体积固含、低黏度、低 VOC的理想状态；同时， BNNS的加入可以提升涂层耐磨性、耐腐蚀性，在用量为 1. 5%时，相比空白样品性能大幅提升。【结论】本研究为高性能、高体积固含、低黏度环保型船壳漆开发提供了可行方案。
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  复配功能酸环氧带锈防腐涂料的制备及性能研究

  张志良, 刘海兵, 张峰源, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 34-42. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-153

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  【目的】为解决带锈金属基体表面处理难题，制备了复配功能酸环氧带锈防腐涂料。【方法】筛选出单宁酸（TA）、没食子酸（GA）和水杨酸（SA）作为铁锈转化剂，通过四因素三水平正交试验设计，将复配铁锈转化剂与环氧树脂、固化剂和填料构建复合涂层。综合运用金相显微镜、扫描电镜（SEM）、EDS元素分析、电化学阻抗谱（EIS）系统表征转化膜微观结构演变及涂层腐蚀防护行为，并通过中性盐雾实验（NSS）验证防护效果。【结果】由双酚 F型环氧树脂、酚醛胺固化剂、磷酸锌、单宁酸和没食子酸复配铁锈转化剂制备的复合涂层在 3. 5%NaCl溶液中浸泡 2 000 h后，R_ct达 9. 533×10¹⁰ Ω·cm²，且基于带锈钢板涂层的防腐性能优于裸钢样板涂层，盐雾试验显示，涂层划痕处的腐蚀产物未出现扩散蔓延及其他劣化现象。【结论】采用最优涂料配方（DER354树脂 23. 7%、LITE 2009固化剂 6. 4%、磷酸锌 57. 9%、单宁酸 2%、没食子酸 2%、稀释剂 6%、助剂 2%）制备的复配功能酸环氧带锈防腐涂料可有效防护带锈钢。
  

  
  
绿色低碳
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  基于聚苯胺-云母氧化铁的水性长效防腐涂层

  周 杰, 周贤辉, 罗 静

  涂料工业. 2025, 55(11): 43-50. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-200

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  【目的】针对水性防腐涂料长效防护性不足的问题，制备了一种兼具优异分散性与双重屏蔽 -钝化防腐能力的复合填料，明确关键制备比例及配方参数对涂层性能的影响，为高性能水性防腐涂料开发提供支撑。【方法】采用原位聚合法在云母氧化铁（ MIO）表面生长聚苯胺（ PANI），制得 PANI-MIO复合填料；通过 FT-IR和 SEM表征其制备效果，将其分散于水性环氧树脂中构筑长效防腐涂层，系统探究了 ANI（苯胺） /MIO投料比以及填料添加量对 PANI-MIO分散性、涂层基础性能及防腐性能的影响。【结果】不同 ANI/MIO投料比的 PANI-MIO在涂层中均保持均匀分散，但添加量 ≥15%时出现团聚； PANI-MIO可小幅提升涂层硬度，且不影响耐冲击性与划格附着力。当 ANI/MIO投料比 0. 1∶1、添加量为 15%时，涂层防腐性能最优， 3. 5%NaCl溶液浸泡 40 d后|Z|_{0. 1 Hz}仍高于 10⁹ Ω·cm²完整涂层耐中性盐雾 3 000 h无腐蚀，划痕涂层盐雾 720 h仅少量局部腐蚀；而纯树脂涂层同期 |Z|_{0. 1 Hz}降至 10^7.5 Ω·cm²，600 h盐雾即起泡点蚀， 240 h划痕涂层腐蚀扩散明显。【结论】 PANI-MIO复合填料通过 “MIO屏蔽 +PANI钝化”协同作用提升防腐性能， ANI/MIO投料比为 0. 1∶1、添加量为 15%为最优组合，该填料可兼顾涂层分散稳定性与力学 -防腐综合性能，为工业重防腐领域构建水性长效防腐涂料提供可行方案。
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  涂料用非粮生物基树脂的研究进展

  廖 欢, 李光玉, 凌泽介, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 51-55. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-104

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  【目的 /意义】非粮生物质主要来源于园林植物（如木材、纤维素等），具有碳排放量少、来源广、绿色环保等优点，利用这类生物质生产树脂，不仅能够减少对有限石油资源的依赖，还能避免粮食类生物质对粮食的消耗问题。【分析 /评论 /进展】本文重点介绍了涂料用非粮生物基树脂当前的研究进展，并且提出了涂料用非粮生物基树脂目前存在的生产成本高、性能限制、稳定性差、不易大规模生产和质量一致性差等问题。【结论 /展望】涂料用非粮生物基树脂的研究应关注新型生物质原料开发、树脂 /纳米复合材料性能定制以及与其他树脂共混或化学改性等性能提升方法。
标准及检测
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  防腐耐候涂料人工加速评价方法研究

  许楠, 陈翔峰, 江学志, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 56-63. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-235

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  【目的】对应用于我国海洋环境下的防腐耐侯涂料进行快速性能考核与评价。【方法】参照 ISO1 2944及 Norsok M501中的循环老化试验程序，设定了 2个适用于我国实际海洋环境的人工加速老化试验程序，程序 1（P1）为 72 h紫外老化（ UVA-340）/冷凝 +72 h盐雾 +24 h高低温交变作为 1个循环；程序 2（P2）为 120 h紫外（UVB-313）/冷凝 +48 h盐雾作为 1个循环，并以南海及东海自然环境下的耐候性试验作为比对，开展了验证试验。【结果】 P1程序适用于海工平台等对涂层的外观性能要求不高，但对防腐要求较高的耐候涂料性能评估，对防腐性能的加速达 21倍以上。而 P2程序适用于船舶等对涂层外观性能要求较高的涂层性能评估， 1a期大气曝晒的加速倍率为 4~6，2a期大气曝晒的加速倍率为 7~9. 5。【结论】本文所设置的 2个循环老化程序对考察防腐耐候涂料体系均有明显的加速效果，但应用对象有所不同。
  
应用研究
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  雷达罩外场修补用弹性防护涂层的研制

  张全伟, 刘建武, 马艳青, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 64-70. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-131

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  【目的】解决雷达罩用防雨蚀抗静电涂料外场低温环境干燥性能差和施工难等问题。【方法】以聚酯多元醇、颜料和导静电浆料等制备了色浆，以色浆、三羟甲基丙烷（TMP）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）合成了端—NCO弹性预聚物，以端—NCO弹性预聚物、苯胺甲基三乙氧基硅烷（ND-42）、有机消光粉和抗老化助剂等制备了单组分硅烷改性聚氨酯雷达罩弹性修补涂层。使用傅立叶变换红外光谱仪、凝胶渗透色谱仪对其结构、相对分子质量及其分布进行表征。考察了不同硅烷偶联剂改性对涂层弹性和施工性能的影响以及导静电填料、消光粉类型和抗老化助剂用量对涂层抗静电性能、耐紫外老化性能和涂层表面状态的影响。【结果】成功制备了模拟外场环境（5~40 ℃，相对湿度 20%~75%）可施工固化的单组分弹性防护涂层；采用苯胺甲基三乙氧基硅烷改性弹性预聚物，且用有机消光粉对涂层进行消光，制备的涂层弹性优异，耐磨性良好，表面状态光滑细腻；添加导静电浆料使得涂层表面电阻可达到 0. 5~10 MΩ，且提升了涂层的拉伸强度；添加复合抗老化助剂后涂层耐紫外老化 1 000 h不粉化、不开裂、ΔE=2. 1。【结论】成功研制出适用于雷达罩领域的外场修补用防护涂层，该涂层为雷达罩领域修补应用提供了可行思路。
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  降雨强度对风电叶片涂层耐雨蚀性能的影响研究

  江水旺, 张雅浩, 王华清, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 71-75. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-2397

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  【目的】研究风电叶片涂层受到雨蚀作用的机理及雨蚀作用的影响因素。【方法】针对风电叶片所在环境的降雨特点，选择 6种降雨强度条件，采用旋转臂雨蚀试验方法，在相同的环境温度、试验速度和雨滴直径条件下，进行耐雨蚀试验。通过对不同降雨强度条件下涂层出现破坏的时间以及质量损失进行分析和对比。【结果】在叶尖至中部区域的涂层均出现不同程度的击穿现象，并且降雨强度越大，对涂层性能的影响越大，但涂层防护性能衰减与雨量增长呈非线性关系。【结论】在利用实验室雨蚀试验结果对风电叶片涂层在实际风场环境中的性能进行评价时，应综合考察不同降雨强度对涂层的破坏情况，基于风场的降雨环境进行降雨强度条件的设定。
科学视点
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  海洋石油平台飞溅区的腐蚀与防护技术

  汉继程, 宋小龙, 刘澳门, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 76-82. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-129

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  【目的/意义】海洋石油平台长期处于复杂、恶劣的海洋腐蚀环境中，飞溅区的腐蚀尤为严重，腐蚀破坏可能会导致钢结构强度下降、管道泄漏，甚至还会引发严重的安全环保事故。采用合理的技术对飞溅区钢结构进行有效防护，对保障海洋石油平台安全具有重要意义。【分析/评论/进展】本文重点对飞溅区钢结构常用的金属涂层、金属或合金护套、重防腐涂层、复层包覆、黏弹体等各类腐蚀防护技术进行了介绍，并从长效防护性能、施工效率、经济性等方面进行了对比。金属涂层、金属或合金护套技术的防护性能优异，但成本高、施工复杂；重防腐涂层技术施工便捷、成本低，但耐冲击性较差；复层包覆技术的防腐性能和耐冲击性突出，但施工效率较低、成本较高；黏弹体技术的施工效率高、成本较低，但耐冲击性有限。【结论/展望】各类技术各有优劣，需根据现场实际需求选择。随着海洋油气资源的不断开发，需进一步研究开发具有长效防护性能、耐冲击性优异、施工便捷高效且综合经济成本低廉的飞溅区腐蚀防护技术。
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  海洋智能防腐涂料研究进展

  王 琪, 张 宁, 刘 斌, 等

  涂料工业. 2025, 55(11): 83-88. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-283

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  【目的 /意义】针对海洋环境强腐蚀威胁及传统防腐涂料的局限性，明确自预警与自修复智能防腐涂料的技术核心与瓶颈，为其研发及工程应用提供参考。【分析 /评论 /进展】聚焦海洋场景，梳理自预警、自修复及多功能集成智能防腐涂料的研究现状、功能机制，总结问题并提出解决途径。明确了自预警依赖荧光 /显色材料、自修复依托载体释放 /动态键、多功能靠复合填料集成等作用机制；同时厘清了信号抗干扰弱、修复性与耐候性难平衡等瓶颈及对应解决办法。【结论 /展望】智能防腐涂料是海洋工程长效防腐的必然趋势，未来需突破多功能协同、极端环境适配技术，推动工程化应用。