利用引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR-ATRP)合成了一系列结构可控的含有含氟丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的两嵌段丙烯酸酯聚合物,即聚(甲基丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚甲基丙烯酸十二氟庚酯[P(BMA-co-GMA)-b-PDFHMA,BGF]。将嵌段聚合物与环氧树脂混合制备自分层涂料。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜-能谱分析仪(SEM-EDS)测试表明,当两嵌段聚合物中P(BMA)-co-GMA与PDFHMA的相对分子质量分别为5 300和2 300、GMA结构单元相对分子质量占总相对分子质量的20%,且BGF用量为10%时,漆膜固化过程中含氟嵌段聚合物可以部分迁移到漆膜表面,共混漆膜氟元素自迁移效果较好,表层氟含量达到20%以上,且增加含氟树脂中GMA含量时漆膜氟元素迁移效果下降;耐紫外老化性测试结果表明,含氟树脂的加入使得漆膜的光泽保持率更好,耐黄变性变化不大;水接触角和耐盐雾性测试结果表明,相对纯环氧树脂,加入10%含氟嵌段聚合物使漆膜的水接触角均提高到了100°以上,自分层漆膜的耐盐雾性都有一定提高,可以有效防止漆膜的起泡。嵌段聚合物的加入量低于4%时,对漆膜的基本力学性能没有影响,但光泽有一定下降。
为了解决釜式反应器制备双酚A环氧丙烯酸树脂(EA)过程中存在温度控制难、反应周期长和稳定性差等问题,采用具有高效传热和传质能力的微结构反应器来合成EA。研究了反应温度、流速、停留时间、催化剂种类及用量、管径对反应的影响,优化出最佳制备工艺。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物EA结构进行了表征。结果表明:应用微结构反应器可以成功制备EA。最佳制备条件如下:反应温度140 ℃,流速3.05 mL/min,停留时间4 min,管径1 mm,催化剂选用三苯基膦且用量为双酚A环氧树脂(EP)质量的2%。在最佳制备条件下,丙烯酸和环氧基的转化率分别为99.1%和96.3%。固化涂膜的附着力、铅笔硬度和耐磨性等,均达到了使用要求。
探讨了不同种类的环氧树脂、不同种类的胺固化剂以及颜基比对热镀锌管基材涂层附着力、铅笔硬度、耐冲击性、耐酸性等性能的影响。研究表明:环氧树脂E-20-聚酰胺125体系可以降低涂层干燥时间,提高涂层在热镀锌管表面耐冲击性能至123.5 cm,同时耐酸试验后耐冲击性能仍达到95.5 cm;当涂层颜基比控制在1.8∶1时,涂层的综合性能达到最佳,耐酸试验前后各项性能均未下降,附着力均达到0级,耐冲击性能均达到162.5 cm。最终选用环氧树脂E-20为基体树脂,聚酰胺125作为固化剂,以1.8∶1的颜基比制备了一种适用于热镀锌燃气管道外用防护涂料,该涂料各项性能均明显优于CGAS001—2016《宽边管件连接涂覆燃气管道技术规程》中对环氧树脂涂料及涂层的技术要求。
分析了一种新型水性PVDF氟碳树脂乳液(FCF-301)的粒径、SEM、红外及核磁氢谱特征,分析表明氟碳乳液为核壳型。为进一步提升其应用性能,采用双组分水性丙烯酸树脂对核壳型水性PVDF进行复合改性。其中,树脂的共混相容性是复合改性的关键要素。通过SEM、FT-IR、DSC对溶液铸膜法制备的共混薄膜表征结果对比可知:聚氨酯固化丙烯酸树脂A2470与水性PVDF树脂FCF-301共混呈部分相容:其海岛结构相分离现象少,且相界面模糊;与碳氟键相关的红外吸收峰有一定程度迁移;共混薄膜材料中水性PVDF树脂FCF-301熔点向低温方向迁移-5 ℃,为备选双组分共混相容体系中最优。
以碱溶性丙烯酸树脂作为乳化剂,以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯为共聚单体,双丙酮丙烯酰胺为交联单体,过硫酸钾为引发剂,系统研究了碱溶性丙烯酸树脂的相对分子质量、酸值、用量及配伍,交联单体的用量对乳液聚合稳定性,乳液粒径及分布,涂膜的耐水性、耐醇性、硬度及最低成膜温度的影响。结果表明:当低酸值低相对分子质量碱溶性丙烯酸树脂与高酸值高相对分子质量碱溶性丙烯酸树脂复配且质量比为7:3~9:1,总量为单体的16%~26%时,聚合稳定性均较好且粒径可控制在50~80 nm之间。涂膜室温养护7 d的硬度可达到3H,耐水白可达400 h,经60°白酒浸泡7 d涂膜无变化,表明这种乳液可适合用作木器家具涂料的成膜物质。
探讨了市面上不同树脂水分散体作为超薄型钢结构防火防腐涂料基料的可能性,通过长时间浸泡涂层考察各水性树脂的耐水性、涂层致密性以及填料溶失程度,结果表明:水性基料不适用于含有水溶性填料的单涂层体系。通过热重分析对比发泡填料体系和各树脂的热降解行为,选择热降解温程较为相似的乙酸乙烯酯共聚物和环氧共聚物作为优化涂层防火功能的主要基料。通过垂直燃烧实验测试被涂覆试样的背板温度,优化了防火涂层的颜基比;并通过调整基料复配比例,使得涂层在灼烧后可以得到膨胀厚实且粘附稳定、致密均匀的发泡层。以此为基础,构建了防腐—防火—封闭的多层防火防腐体系,该体系具有良好的耐腐蚀性及耐火性,尤其是长期浸泡后的可持续耐火性与溶剂型同类产品相当。
ISO 12944系列标准对于指导各种腐蚀环境和耐久性条件下钢结构用防腐涂料体系的选择和施工、钢结构的设计、底材的表面类型和表面处理方法、涂料体系性能的评价、涂装的实施和管理以及项目技术规格书的制定具有重要作用。文章介绍了现行ISO 12944系列标准的采标情况、目前ISO 12944系列标准的修订进度,简要介绍了各个标准的主要内容和本次修订的内容,特别是标准修改的重要技术内容,以供相关机构和人员工作时参考。
使用紫外光人工加速老化的方法研究了聚酯粉末涂料的老化过程,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)和红外光谱跟踪涂层老化过程羰基指数的变化,研究了聚酯粉末涂料在老化过程中涂层的形貌改变以及基团变化,探讨涂层老化的机理。测试结果表明:聚酯粉末涂层在紫外光、氧气、水分和温度的共同作用下发生剧烈的光氧化反应,C1s分峰拟合结果显示聚酯粉末涂层的C—C、C—H和C—O发生光氧化反应氧化生成了更多的C=O。
通过对金属基体的等离子体处理,可以提高涂层使用寿命并提高涂层防护质量。通过三维共聚焦光学测试、电化学交流阻抗测试(EIS)和扫描开尔文探针测试(SKP)等手段表征了涂层失效过程。结果表明:等离子体表面处理对水性醇酸清漆涂层缺陷腐蚀失效有着明显的延缓作用,提高了涂层的使用寿命和综合性能。
开发了一种早期耐水汽性良好的单组分水性木器涂料,讨论了乳液的选择、成膜助剂的复配以及消光剂、手感助剂的选择搭配对涂料性能的影响。实验发现:以丙烯酸乳液、亲水型和憎水型搭配的成膜助剂组合、微粉化有机改性聚合物消光剂与有机硅类型的手感助剂制备的水性木器涂料涂膜具有较好的早期耐水汽性。该涂料产品适用于家庭涂装市场中消费者对浴室门等一些特殊部位的涂装应用场合,并已取得良好效果。
装饰砂浆是一种高性能、高装饰性、环保的建筑装饰材料,由于泛碱、开裂、色差等问题,约束了其在国内市场的发展。本文分析了装饰砂浆目前存在的技术难点与弊病,从产品定位出发,根据中涂砂浆与面层砂浆的性能特点,分别用硅酸盐水泥与高铝水泥作为凝胶材料,结合可分散乳胶粉与各类助剂对配方进行设计,结果表明:对装饰砂浆进行分类,区分产品性能特点,采用硅酸盐水泥作为中涂砂浆配方设计的主要凝胶材料,高铝水泥作为面层砂浆的主要凝胶材料,能有效控制装饰砂浆目前存在的问题。
植物油、纤维素、甲壳素等生物基材料,由于其原材料来源丰富、挥发性低、无毒性、生物相容性和生物可降解性良好,成为理想的可再生绿色资源。植物油的主要成分为甘油三酸酯,其包含脂肪酸长链;可以通过化学方法对脂肪酸进行羟基化、环氧化、甘油醇解、马来酸酐化等处理。因此,植物油基聚合物材料已经广泛地应用于醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂以及聚氨酯涂料等方面。纤维素和甲壳素是自然界中最广泛的生物多糖大分子,利用它们含有的羟基或是经过化学改性处理后可以发展新型的生物基材料。本文综述了这几类生物基可再生资源在涂料中的研究和发展趋势。
总结了环氧树脂在涂料中的应用及存在的不足,综述了石墨烯与环氧树脂复合涂料在热、电、耐磨增韧以及防腐等方面性能特征,阐述了石墨烯与环氧树脂复合涂料中存在的问题,提出了石墨烯功能化利于改善石墨烯/环氧树脂性能的途径,展望了功能化石墨烯环氧树脂涂料的发展前景。
