2025年, 第55卷, 第2期　刊出日期：2025-02-01

  

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探索开发
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  掺杂纳米 Al₂O₃与改性植酸的复合环氧涂层的制备及其性能研究

  于郭, 张鹏龙, 钱海博, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 1-6. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-252

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  为了提高环氧树脂涂层的防腐性能并赋予其自修复性，在四丁基溴化铵的催化下，将植酸接枝到乙二醇二缩水甘油醚上，并与纳米 Al₂O₃混合掺入到环氧树脂中，制备了一种新型复合环氧树脂涂层。探究了纳米 Al₂O₃质量分数对涂层防腐性的影响，并且对其表面形貌、光泽、力学性能、自修复性和防腐性进行了测试。结果表明：改性植酸和纳米 Al₂O₃的加入显著提高了环氧涂层的表面平整度、光泽和硬度。当改性植酸的含量控制在 5%，纳米Al₂O₃的含量达到 5%时，复合涂层的硬度达到 H，腐蚀电流密度达到 7. 85×10^-8 A/cm²，腐蚀电位为 -0. 805 V。除此之外，复合涂层还具有良好的自修复性。改性植酸和纳米Al₂O₃的引入显著提高了环氧树脂涂层的防腐性能、自修复性能和耐久性。
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  脱硫石膏 -碱矿渣隧道防火涂料性能及机理研究

  陈宗燕, 周阳升, 赵晓雯, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 7-13. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-265

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  为了研究激发剂种类对脱硫石膏 -碱矿渣隧道防火涂料（ DGAC）性能的影响机理，固定碱掺量为 4%，碱矿渣水泥掺量为 20%，探究激发剂种类，即 CaO+Na₂CO₃、Ca（OH）₂+Na₂CO₃、CaO+Na₂SO₄、Ca（OH）2+Na₂SO₄、NaOH，其所对应的 DGAC分别为 CNC、CHNC、CNS、CHNS、NH，对 DGAC干燥时间、凝结时间、干密度、抗压强度、耐水性及防火性的影响，并结合扫描电子显微镜（ SEM）和 X射线衍射（ XRD）揭示其机理。结果表明：在干燥和凝结时间方面，CNS>CHNS>CNC>CHNC>NH；在抗压强度和耐水性方面， CHNC>CNC>NH>CNS>CHNS，CHNC生成的絮状水化硅酸钙（ C-S-H）凝胶较多，其与针状钙矾石交叉紧密，具有最好的耐水性和抗压强度；在防火性方面， CHNS>CNS>NH>CHNC> CNC，CHNS和 CNS中的激发剂碱性较低，其生成的 C-S-H凝胶数量较少，且钙矾石的形态较粗，水化产物整体结构疏松，因此其抗压强度较低，但防火性较好。
  
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  磷化污染电泳槽液对漆膜固化和性能的影响及解决方案

  李双杰, 凌晓飞, 李金伟, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 14-18. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-299

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  为了研究磷化液污染电泳槽液对漆膜固化和性能的影响并提供解决方案，介绍了磷化液和电泳涂料的主要成分，阐述了电泳涂料的成膜原理和固化机理；通过实验模拟磷化液对电泳槽液的污染情况，并测定污染后电泳槽液的参数变化和电泳漆膜固化效果的变化；通过加入醋酸钇助剂的试验，模拟解决电泳槽液中的磷化污染。结果表明，磷化污染会导致含铋类电泳漆膜固化温度升高，加入醋酸钇可以有效降低槽液中的磷元素，实现对电泳槽液和漆膜品质的有效管控，提高电泳涂装工艺的稳定性和产品质量。
工艺技术
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  水性含氟杂化丙烯酸树脂分散体的制备与性能研究

  袁东明, 李玉, 程佳男, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 19-25. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-275

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  将不饱和脂肪酸、丙烯酸与环氧树脂酯化合成环氧酯预聚体，通过半连续自由基聚合工艺，将环氧酯预聚体、甲基丙烯酸十二氟庚酯（ DFMA）及乙烯基单体共聚，合成水性含氟杂化丙烯酸树脂。采用红外光谱仪（ FT-IR）、能谱仪（ EDS）、热重分析仪（ TGA）、差式扫描量热仪（ DSC）、凝胶渗透色谱仪（ GPC）、接触角测量仪及激光粒度仪等对分散体和胶膜进行表征。系统研究了酯化温度、环氧酯用量、 DFMA及引发剂用量对树脂性能的影响，探究了树脂交联固化机理。结果表明： DFMA可与乙烯基单体共聚生成含氟丙烯酸树脂；当 DFMA单体用量为 9%时，树脂分散体粒径小于 125 nm，且分布均匀，贮存稳定性良好，胶膜的水接触角达到 96. 5 °，附着力 0级，热失质量 10%的温度超过 336 ℃；同时胶膜耐水性、耐酸性和耐碱性得到显著提高，有效改善了常规水性丙烯酸树脂分散体的综合性能。
  
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  亚光高韧性混合型粉末涂料的性能研究

  陈立生, 曾历, 马志平, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 26-31. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-262

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  为解决亚光混合型粉末涂料因表面粗糙、内应力较大，在受到外力冲击或拉伸时韧性不足，无法满足二次成型需求的问题。研究了不同工艺合成的环氧树脂、不同酸值及黏度聚酯树脂、不同种类消光填料对亚光混合型粉末涂料的消光性和韧性的影响。结果表明：不同工艺合成的环氧、聚酯的酸值和黏度以及消光填料对亚光混合型粉末涂料性能的影响比较大。使用两步法环氧制备的涂层光泽更低、延时折弯性能更优；酸值 43 mgKOH/g左右、黏度 5 600~6 200 mPa·s的聚酯所得涂层韧性较高；选择钛白粉作为主要填料并使粉末涂料颗粒粒径分布在 20~80 μm更有利于兼顾低光泽和高韧性。
  
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  乙烯基封端型氧化石墨烯和碳纳米管复合聚氨酯 UV固化树脂的合成与性能

  夏贤良, 娄育培, 李道壮, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 32-37. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-277

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  为提高聚氨酯紫外光固化涂料的力学性能和导电性，基于聚氨酯化学反应，采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）对氧化石墨烯（GO）实现了化学接枝，制备出新型氧化石墨烯（HEMA@GO）。探讨了 HEMA@GO和多壁碳纳米管（MWCNTs）协同复合对聚氨酯基 UV固化涂层的机械强度和导电性的影响。结果表明：化学接枝型氧化石墨烯的层间距由接枝前的 0. 89 nm扩大到 2. 10 nm，改善了 GO在聚氨酯基体中的分散能力和界面相互作用；当 HEMA@GO和 MWCNTs的添加量分别为 1. 0%、3. 0%时，聚氨酯膜的拉伸强度和涂层硬度达到了最佳，分别为 13. 6 MPa和 6H。此外，HEMA@GO和 MWCNTs的协同作用，显著降低了聚氨酯涂层的方块电阻，从空白涂层的 10¹² kΩ/□降至 7. 1 kΩ/□，展现出优异的导电性和力学性能提升效果。
绿色低碳
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  生物基丙烯酸酯乳液的制备及应用研究进展

  茅星雨, 张小海, 房成

  涂料工业. 2025, 55(2): 38-43. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-266

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  现有丙烯酸酯乳液主要源自石油基原料，而基于国家“双碳”目标和可持续发展的需要，利用可再生资源制备的生物基丙烯酸酯乳液获得快速发展。文中主要阐述了纤维素、木质素、植物油、松香以及其他生物基丙烯酸酯乳液的制备方法，总结了生物基丙烯酸酯乳液在涂料、胶黏剂及其他领域的最新应用研究进展，展示了生物基丙烯酸酯乳液在提升产品环保性、降低碳足迹方面的显
  著优势，指出了生物基丙烯酸酯乳液面临的主要问题，包括原料成本高、生产技术不成熟以及产物性能差等。最后，展望了高生物基含量、高性能和多功能生物基丙烯酸酯乳液产品的发展前景。
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  生物基粉末涂料研究进展

  李哲, 曹伊人, 魏玮, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 44-51. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-309

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  粉末涂料因其具有无 VOC排放、涂装效率高、储存运输方便等优点，受到学术界和业界的极大关注。综述了生物基粉末涂料的研究进展，重点介绍了利用呋喃二甲酸、木质素、壳聚糖、异山梨醇、柠檬烯等可再生材料制备树脂、固化剂和填料的研究进展。研究发现，生物基材料在粉末涂料中的应用不仅能提升产品性能，还符合环保趋势。还展望了生物基粉末涂料的应用前景，为推动涂料行业的绿色可持续发展提供了一定的理论依据和实践指导。
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  基于碳排放因子法的建筑涂料碳足迹计算分析

  夏文丽

  涂料工业. 2025, 55(2): 52-56. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-271

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  基于碳排放因子法，以建筑涂料为研究对象，根据生命周期评价法对其从“摇篮到大门”的部分阶段碳足迹进行了详细的计算和分析。通过综合评估从原材料获取及运输、生产制造等各个环节的碳排放情况，揭示了建筑涂料在“摇篮到大门”阶段碳足迹特征和影响因素。研究发现，建筑涂料的碳足迹主要集中在原材料获取和产品生产阶段，特别是与原材料的采集和加工、生产过程中的能源消耗密切相关。全面分析了建筑涂料生产过程产生碳排放的主要阶段和原因，可以为减少建筑涂料碳足迹提供理论依据和技术指导。
标准及检测
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  基于无人搭载平台的钢箱梁内表面涂层病害及螺栓缺陷自动检测技术研究

  麦权想, 陈春雷

  涂料工业. 2025, 55(2): 57-64. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-274

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  针对钢箱梁内表面典型涂层病害及螺栓缺陷难以被快速感知、识别的问题，研发了具有一定普适性的大刚度多级折叠机械臂轨道机器人。基于涂层的典型病害分类、病害影响权重和涂层劣化等级评定，搭建了典型病害识别专家决策系统，并训练了多尺度感受野网络。基于计算机视觉与深度学习技术提出了一种螺栓丢失与松动缺陷鲁棒性检测方法。结果表明：钢箱梁内表面涂层病害识别准确率为 97%，分类准确率为 90. 3%；螺栓丢失缺陷识别准确率为 99. 0%，螺栓松动缺陷识别准确率为 99. 7%，螺栓缺陷检测时，透视拍摄角度不大于 40 °可减少对螺栓松紧度的误判。无人搭载平台的轨道机器人实现了对钢箱梁内表面涂层病害及螺栓缺陷的快速、高精度智能巡检。
应用研究
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  环氧涂层在深海环境下的适用性评价

  钱思成, 张国庆, 于萱, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 65-70. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-225

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  为对深水用涂层系统的评价和选用提供参考，以 4种双层环氧涂层系统为研究对象，采用深海环境模拟实验（ 64 ℃，15 MPa）研究了环氧类涂层系统在深海环境下的性能变化。对初始及经过深海环境模拟实验后的涂层进行拉开法附着力和耐阴极剥离性能测试，分析深水环境对涂层基本性能的影响。此外，研究了涂层在常压水浸泡和深海环境模拟实验中不同时间段的吸水率、电化学阻抗谱以及涂层表面形貌的变化，探讨深水压作用下海水对涂层的渗透性以及对涂层阻抗和防腐性能的影响。结果表明：经过深水压实验后，涂层依然能有效附着于钢材表面，但其阻抗和防腐性能明显下降。最后，结合深水环境下的防腐系统应用实际，指出了常用阴极保护设计规范并不适用于深水环境，建议深水阴极保护设计应考虑钢结构所用涂层的实际绝缘电阻。
科学视点
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  碳量子点纳米材料在金属防腐中的应用现状

  王臣

  涂料工业. 2025, 55(2): 71-75. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-367

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  碳量子点纳米材料作为新型零维碳纳米材料，具备水溶性好、低毒及易于改性等诸多优点，在金属防腐领域得到了广泛的应用研究。综述了碳量子点纳米材料在缓蚀剂和防腐涂层两个方向上的研究进展，分别介绍了其在缓蚀剂和防腐涂层领域的制备方法、作用机理和具体性能，研究者认为通过制备不同前驱体碳量子点纳米材料加以不同官能团修饰，可以有效提高缓蚀剂缓蚀性能；碳量子点在改性后作为纳米填料可以有效改善涂料防腐性能。指出碳量子点的功能化改性、碳量子点荧光特性的拓展应用以及碳量子点的规模化制备是其未来在金属防腐领域的重要研究方向。
  
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  氮杂环类碳钢缓蚀剂的研究进展及在涂层中的应用

  李辉, 杨习雨, 李九龙, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 76-81. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-263

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  碳钢防腐是当前社会广泛关注的问题。有机缓蚀剂作为一种高效、便捷和低成本的防腐技术广泛应用于涂层中。氮杂环类缓蚀剂因结构可设计性强，缓蚀性能佳的优点成为近年来有机缓蚀剂领域研究的重点。文中主要分析了氮杂环类缓蚀剂的改性方法以及含咪唑啉环、三唑环、吡啶环和嘧啶环结构缓蚀剂的研究进展，阐述了结构改性对缓蚀剂缓蚀性能的影响规律以及缓蚀剂在涂层中的应用，最后展望了缓蚀剂涂层的发展趋势。
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  基于聚硅氮烷疏水改性涂层的研究进展

  王艳华, 孙爽, 肖明锐, 等

  涂料工业. 2025, 55(2): 82-88. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2024-288

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  聚硅氮烷是一种以 Si—N键为主链的硅基聚合物，结构中含有 Si—H、N—H等具有反应活性的化学键，既有利于其与基材的紧密结合，也可用来接入各类功能性基团以获得不同特性，使其在疏水涂层方面具有重大的应用前景。文章主要聚焦于聚硅氮烷在疏水涂层领域的研究与应用，综述了聚硅氮烷疏水涂层的改性方法及其在防冻疏冰、自清洁、防腐等领域的应用进展。提出通过自修复或添加填料可改善目前聚硅氮烷疏水涂层普遍存在的机械耐久性较差等问题，展望了聚硅氮烷疏水涂层在更多领域的应用，为其后续研究提供了思路。