涂料工业

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李建斌, 刘鸿岩, 任玉荣, 何庆迪, 胡中, 曹亚成, 马智俊, 许飞

涂料工业. 2026, 56(9): 1-7. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-108

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【目的】硅（ Si）因其极高的理论比容量被视为最具前景的锂离子电池负极材料，但其巨大的体积膨胀（>300%）使固态电解质界面（ SEI）膜反复的破裂与再生，从而导致电极粉化，容量快速衰减。针对该问题，设计并制备了一种能够适应体积变化、维持电极结构完整并保障锂离子传输的多功能水性黏结剂。【方法】首先，通过柠檬酸铁（ FeCA）不完全解离金属盐中的 Fe³⁺与聚丙烯酸（ PAA）羧基的配位作用构建动态网络（ PAA-FeCA）。随后，引入聚吡咯（PPy）贯穿基体形成连续的三维导电网络，与 PAA-FeCA动态配位网络互锁，构筑刚柔协同的双交联体系。【结果】基于该黏结剂的硅负极表现出优异的综合性能， PAA-FeCA-PPy@Si电极柔韧性和黏附力显著提升，在 0. 5 C（1C对应电流密度 4 200. 00 mA/g）倍率下展示了高的可逆放电容量（ 3 451. 90 mAh/g）。【结论】动态配位键与导电网络的协同设计是解决硅负极核心失效问题的有效策略，为高性能硅基负极的开发提供了新的思路。

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水性UV 固化聚碳酸亚丙酯型超支化聚氨酯的合成及性能研究

桂宇, 杜鹃

涂料工业. 2026, 56(9): 8-14. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-361

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【目的】利用超支化聚合物和聚碳酸酯二醇的优良结构特性，拓展水性聚氨酯涂料的应用场景。【方法】以聚碳酸亚丙酯二醇（ PPCD）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、 2，2-二羟甲基丙酸（ DMPA）等为原料，调整 DMPA用量制备了可 UV固化的水性超支化聚氨酯丙烯酸酯分散体（ WHPUA）。通过傅立叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对 WHPUA的化学结构进行了表征，并探究了 R值和 DMPA用量对 WHPUA性能的影响。【结果】随着 R值的增加，分散体粒径逐渐减小，涂层硬度提升、附着力先升高后降低；当 R值为 1. 6时，涂层硬度高且分散体性能相对稳定，与 PET基材的界面结合力强。随 DMPA用量增加，分散体粒径逐渐下降，当 DMPA用量为 19. 4 mmol时，制备的 WHPUA-4分散体性能较好，涂层硬度达 3H，划格试验 0级，胶膜水接触角为 64. 3°，同时胶膜也具备良好的力学性能及热稳定性。【结论】超支化聚合物独特的三维球型结构改善了线型聚氨酯丙烯酸酯水性涂料物理化学性能，使其应用场景更加广泛。

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水性分散剂的解絮凝性能对涂料黑度及颜色稳定性的影响

潘勇, 王慧丽, 信茜

涂料工业. 2026, 56(9): 15-19. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-127

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【目的】通过对比不同润湿分散剂对炭黑的分散效果，探究分散剂的解絮凝性能对黑漆漆膜黑度和调色漆颜色稳定性的影响。【方法】使用不同分散剂制备水性无树脂炭黑色浆，应用于黑色汽车修补漆和水性工业漆的调色。测量汽车修补漆不罩光以及罩光后的黑度，测试调色漆颜色的热贮稳定性（ 50 ℃/7 d），并测量炭黑色浆的粒径大小。【结果】 D2014分散高色素炭黑时，能得到更高黑度与蓝相的修补漆；分散中色素炭黑时，所制备的调色漆具有更好的颜色稳定性。粒径测量结果显示， D2014能让中色素炭黑色浆稳定在更小粒径的状态。【结论】漆膜的高黑度是炭黑颜料充分解絮凝的体现，而具有强烈解絮凝性能的分散剂在调色漆中也能够改善漆膜的颜色稳定性。

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水性聚氨酯防腐涂层高性能化研究进展

郑旭冉, 谢茹萍, 李梦宇, 林志雄, 崔家宁, 杜晶华, 王淑芬, 丁运生

涂料工业. 2026, 56(9): 20-25. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-124

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【目的 /意义】水性聚氨酯（ WPU）是环保型涂料重要的基体树脂，但其分子链含亲水基团导致的耐水性差、介质阻隔能力弱，严重制约了其在防腐涂料中的应用。【分析 /评论 /进展】本文围绕 WPU涂层防腐性能的提升，系统综述了 WPU涂层由被动防护向主动防护的高性能化研究进展，重点阐述了交联网络构建、有机 -无机杂化、二维纳米填料复合、超疏水界面构筑及多组分协同改性等策略对涂层致密化与阻隔性能的增强机制；归纳了损伤自修复、智能缓蚀控释及腐蚀可视化预警等主动防腐方法。【结论 /展望】未来，通过功能单体分子设计、 WPU结构精准调控、涂料配方与制备工艺系统优化等，有望进一步实现 WPU防腐涂料性能提升与应用领域的扩展。

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基于反应力场-分子动力学模拟的木质素/聚磷酸铵涂层的阻燃机理

段丹军, 许凯欣, 刘一鸣

涂料工业. 2026, 56(9): 26-33. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-380

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【目的】为克服传统实验难以追踪自由基演化、揭示涂层微观反应路径方面的缺点，利用反应力场-分子动力学（ReaxFF MD），从分子层面探究木质素/聚磷酸铵复合涂层的阻燃机制。【方法】构建了环氧树脂（EP）、环氧树脂-木质素（EP-Lig）和环氧树脂 -木质素 -聚磷酸铵（EP-Lig-APP）3种交联涂层模型，采用 ReaxFF MD系统模拟其热解产物及演化规律。【结果】EP热解释放·H、·OH、·CH、C₂、·CHO等活性自由基；木质素通过脱氢引入芳碳骨架，降低体系 H/C，为连续炭层提供碳源；聚磷酸铵捕获·H/·OH并释放 NH₃、N₂、H₂O等不燃性气体，实现气相稀释，抑制 EP分解并促进炭层膨胀，同时·PO自由基与碳骨架构建 C—O—P交联，生成更大碳团簇，阻断热量和可燃挥发物传递，提升涂层的阻燃性能。【结论】ReaxFF MD模拟从微观尺度阐明了木质素协同聚磷酸铵增强环氧涂层的膨胀阻燃机理，为生物基膨胀型阻燃涂层设计提供了理论依据。

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碳纤维/环氧树脂复合材料防/除冰改性研究进展

杨诗煊, 武德涛, 张志成, 张寅灵, 马宇飞, 吴福梅

涂料工业. 2026, 56(9): 34-39. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-002

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【目的/意义】在某些极端环境下，碳纤维/环氧树脂基（CF/EP）复合材料表面亲水容易结冰，易引发安全问题并造成经济损失。因此，发展高效、低能耗的防/除冰技术已成为该领域的研究热点。【分析/评论/进展】系统综述了基于 CF/EP复合材料构筑超疏水表面的防覆冰技术和电热除冰技术。通过涂覆涂层法、硬模板压制法以及物理加工刻蚀法可以构筑超疏水 CF/EP复合材料表面，以减小水滴与表面之间的接触面积、降低界面传热、延迟冰核形成，并极大地降低冰与基体之间的机械互锁作用，从而使冰黏附强度大幅下降，实现冰层的易脱落。另外，通过在 CF/EP复合材料表面构筑导电涂层/镀层或在基体中引入导电网络，可以赋予 CF/EP复合材料焦耳发热能力以实现电热除冰。【结论/展望】未来应聚焦于结构-功能一体化智能系统开发、环境适应性评价体系建立、以及新兴技术（如相变材料、自修复材料）的交叉融合，以推动 CF/EP复合材料防除冰技术走向工程应用。

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过期牛奶基多功能无氟超疏水织物涂层的制备与性能

陈芮冰, 井一凡, 曹子怡, 张雪梅, 陈诚, 史智蕊

涂料工业. 2026, 56(9): 40-47. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-381

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【目的】针对当前超疏水涂料制备过程中面临的环保和工艺瓶颈问题，亟需开发基于生物质原料、低复杂度且环境友好的替代技术。【方法】以过期牛奶为原料，引入不同色相的天然色素作为着色剂，利用氢氧化钠碱诱导实现蛋白质的复杂变性，并添加亚油酸促使长烷基链与巯基发生巯基 -烯点击化学反应，制得生物质多功能无氟超疏水涂料。【结果】制得的织物涂层的水接触角（ WCA）最高为 154. 7°且滚动角（ WSA）为 8°；紫外线防护系数（ UPF）由 37. 2显著提升至 4 770. 8，且长波紫外线（ UVA）的透射比由 5. 105%降至 0. 030%；-15 ℃低温环境涂层表面 10 μL液滴最多可延迟结冰 1 906 s；120 ℃高温循环处理、 .15 ℃低温制冷循环处理及不同化学环境中均保持动态超疏水特性，证明其可适配复杂多变的实际应用场景。【结论】本研究打破传统超疏水涂料的环保与工艺瓶颈，构建出兼具环境友好性、功能化与美学价值的新型绿色复合涂料，为废弃资源高值化利用提供了新路径。

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UV 固化含氟POSS-聚氨酯光纤涂层的制备与性能研究

沙伟华, 魏超

涂料工业. 2026, 56(9): 48-54. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-371

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【目的】解决传统光纤涂层在高温高湿环境下耐热性不足、界面匹配性差及耐水性不佳的问题，提升涂层在严苛环境下的长期可靠性。【方法】以八乙烯基倍半硅氧烷（ OV-POSS）、丙烯酸十三氟辛酯（ G06c）、丙烯酸缩水甘油酯（ GMA）和丙烯酸羟丙酯（ HPA）为原料，通过自由基共聚合成了含 POSS/羟基 /环氧基团的杂化预聚体（ POSS-FG-OH）；再与聚四氢呋喃二醇（ PTMG2000）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）经序列聚合制备长链含氟 POSS-聚氨酯（ F-POSS-PU）；最后通过甲基丙烯酸酯化反应引入光固化双键，获得 UV固化含氟 POSS-聚氨酯（ UV-F-POSS-PU）光纤涂层。采用 FT-IR、GPC、TGA、TMA等对产物结构与性能进行表征，系统研究了 POSS添加量对涂层耐热性、耐水性、力学性能、光固化行为及光纤传输损耗的影响。【结果】当 OV-POSS添加量为 45%时，所制备的涂层有效避免了无机纳米粒子的团聚，显著提升了涂层的热稳定性、尺寸稳定性、耐水性和界面附着力，使光纤在高温高湿环境下的信号传输可靠性大幅提高。【结论】该材料在航空航天、地质勘探等极端环境用特种光纤领域具有重要应用前景。

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纳米SiO₂改性耐磨超疏水涂层制备与性能调控

冯子健, 李宇, 李洪旭, 辛颉, 刘明光

涂料工业. 2026, 56(9): 55-60. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-265

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【目的】利用结构协同效应设计有机 -无机杂化涂层体系，进一步研究改性 SiO2添加量对“高附着力-大粗糙度 -低表面能”复合涂层疏水性和耐磨性的影响。【方法】以全氟辛基三氯硅烷（ FOTS）、正硅酸四乙酯（TEOS）、 3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-560）为原料，构建有机 -无机杂化涂层体系，并添加 KH-560改性的 SiO₂颗粒以提升纳米颗粒在涂层中的分散性，采用喷涂法制备耐磨超疏水涂层。通过红外光谱仪、扫描电镜、接触角与耐磨性测试对涂层结构与性能进行分析。【结果】当改性 SiO₂添加量为 100 mg时，复合涂层水接触角达 151. 0°，达到超疏水标准；经 40次摩擦周期后保持 117. 7°，耐磨性与疏水性优异。【结论】通过 FOTS和 TEOS共水解可以降低涂层表面能，构建微纳粗糙结构，提高疏水性；加入偶联剂 KH-560及其改性的纳米 SiO₂能够改善有机相与无机相的界面结合，进一步提高表面粗糙度，增加涂层与基体附着力，提升疏水性和耐磨性。

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阻燃/抗菌光固化植酸基涂层的制备及性能研究

胡锦蒙, 傅麟, 舒京, 梁红波, 王美堂

涂料工业. 2026, 56(9): 61-67. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-314

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【目的】为了制备兼具阻燃和抗菌性能的光固化涂层。【方法】以不同用量的 2-（二甲氨基）甲基丙烯酸乙酯（ DEM）改性植酸，并通过紫外光固化制备涂层。采用傅立叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪与 X射线光电子能谱仪对改性植酸结构进行表征，且对涂层的光固化行为、热稳定性、阻燃性、阻燃机理及抗菌性进行研究。【结果】随着 DEM用量的增加，涂层中 C=C双键的转化率降低、硬度增加、柔韧性降低、热稳定性增加、极限氧指数下降、抗菌性无显著变化。所制备的涂层主要通过植酸促进成碳实现 UL94 V-0级阻燃，同时对大肠杆菌（ E. coli）与金黄色葡萄球菌（ S. aureus）的抗菌性均可达 100%。【结论】光固化植酸基涂层兼具极佳的阻燃和抗菌性能，为多功能生物基光固化防护涂层的开发提供了一种有效策略。

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聚多巴胺改性坡缕石协同增强混凝土防护涂层服役耐久性研究

马英杰, 刘保磊, 王东方, 冉千平

涂料工业. 2026, 56(9): 68-75. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-312

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【目的】提升混凝土结构表层防护涂料体系的服役耐久性。【方法】将盐酸多巴胺与坡缕石粉末（Pal）按不同质量比分别制得 2种聚多巴胺（PDA）包覆的纳米仿生改性粒子 [Pal@PDA（1∶4）和 Pal@PDA（1∶1）]，随后将其分别引入环氧清漆和聚氨酯清漆中制得纳米仿生环氧封闭底漆和纳米仿生高性能聚氨酯防护面漆，研究了 Pal@PDA（1∶1）掺量对聚氨酯面漆力学性能、耐腐蚀性的影响规律，同时对比了环氧底清漆+聚氨酯面清漆配套体系和纳米复合高性能防护涂层体系的抗氯离子渗透性、耐人工气候老化性及黏结性能。【结果】聚氨酯清漆中引入 Pal@PDA（1∶1）可有效提升漆膜的柔韧性、附着力及耐碱性；当 Pal@PDA（1∶1）的质量分数为 5%时，漆膜拉伸强度和断裂伸长率较纯聚氨酯的分别提升 24. 3%和 40. 3%。与环氧底清漆+聚氨酯面清漆配套体系相比，当纳米复合高性能防护涂层体系中底漆和面漆各含 5%Pal@PDA时，其非稳态氯离子迁移系数降低 36. 6%、1 500 h人工气候老化测试后保光率提高 12. 5%，浸水 1a后的黏结强度同比提升 1. 5倍，达 4. 20 MPa。【结论】基于聚多巴胺的纳米仿生复合高性能防护涂层体系具有更优异的服役耐久性，为混凝土结
构的长期保护提供了一种有效策略。

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钢结构防腐/防火一体化材料的研究进展

张小民, 杨阳方, 王育路, 王麦锋, 陈畅, 陈延信, 李子恒

涂料工业. 2026, 56(9): 76-82. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2025-333

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【目的/意义】系统梳理钢结构防腐与防火一体化涂层的研究进展，阐明其多机制协同防护原理，为该领域的技术创新与工程应用提供技术参考。【分析/评论/进展】通过剖析物理屏障、化学钝化与电化学保护等防腐机制，以及物理隔热、吸热反应、膨胀阻燃与陶瓷化转变等防火机制，揭示了材料组成与结构设计在实现功能耦合中的核心作用。系统评述了无机复合型、有机-无机杂化型及纳米改性多功能复合涂层三大主流体系的性能特点与应用前景，指出其在提升钢结构耐久性与安全性方面具有显著优势。【结论/展望】一体化涂层通过多机制协同可实现对钢结构的高效长效防护，未来应重点发展智能响应材料、极端环境适应性体系、绿色低碳工艺及“材料-结构-监测”一体化智能系统，以推动该技术向高性能化、功能化与可持续化方向迈进。

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玄武岩在防腐涂层中的应用研究进展

黎笑, 薛仕弘, 张力, 王家乡, 谢德龙 , 盛鑫鑫

涂料工业. 2026, 56(9): 83-88. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-172

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【目的 /意义】玄武岩材料成本低、化学稳定性好且来源丰富，在防腐涂层领域应用潜力显著，梳理其研究进展可为低成本高性能防腐涂层开发提供参考。【分析 /评论 /进展】从纤维增强、鳞片阻隔及纳米片二维化 3种路线出发，综述了玄武岩防腐涂层的作用机理与研究进展。重点探讨了纤维界面改性的 4类策略（酸碱蚀刻、硅烷偶联剂改性、等离子体活化及纳米粒子修饰），阐述了鳞片迷宫效应中长径比与分散性的矛盾，论述了纳米片超薄致密化阻隔优势。指出当前存在界面相容性不足、高填充下分散困难及长期服役评价数据匮乏等共性问题，并剖析了改性策略缺乏横向对比等瓶颈。【结论 /展望】未来应推进纳米片可控制备与构效关系研究、基于本征成分的功能化设计及多环境耦合评价，推动玄武岩防腐涂层向主动防护、自修复及智能多功能方向演进。

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2026年, 第56卷, 第9期　刊出日期：2026-09-01

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