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高分子通报 2001年第4期 57-62页

作者：罗向东徐坚唐文红戴新华张小莉中国科学院化学研究所高分子物理和化学国家重点实验室北京100080

综述了各种不同结构的氟化聚醚型和氟化聚酯型聚氨酯的合成并对产物的化学性能进行了描述。对各种表征方法的结果讨论表明 ,由于结构的特殊性。

关键词：氟化聚氨酯高分子合成表征氟化聚合物

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氟化聚氨酯弹性耐气蚀涂层的组织及性能分析

氟化聚氨酯弹性耐气蚀涂层的组织及性能分析

作者：卢伟华北水利水电大学

学位级别：硕士

水利机械设备是水利工程的重要组成部分,也是现代水利事业发展的重要支撑条件。在水利机械装备中,发电水轮机组是水力发电的核心装备。水轮机在工作时处于高速运转状态,同时又与含有泥沙、硬质颗粒等各种杂物的液态水环境下相接触,其叶... 详细信息

水利机械设备是水利工程的重要组成部分,也是现代水利事业发展的重要支撑条件。在水利机械装备中,发电水轮机组是水力发电的核心装备。水轮机在工作时处于高速运转状态,同时又与含有泥沙、硬质颗粒等各种杂物的液态水环境下相接触,其叶片、底座、尾椎管、轴颈很容易产生气蚀极易产生气、水、固三相气蚀磨蚀现象;一旦在材料表面产生气蚀,很快就发展成为蜂窝状蚀坑,进而形成磨蚀,致使水轮机寿命缩短,甚至无法运行,这对水力电站发电的正常运行造成严重影响。因此,如何解决气蚀、磨蚀以及腐蚀等问题,提高水利机械的使用寿命,降低使用维护成本,提高效益,是目前实现水轮机组安全、可靠、经济运行的关键问题之一。聚氨酯弹性涂层是一种综合性能卓越的有机高分子材料,以其优异的弹性、耐磨蚀、柔韧性、表面光洁度、高抗张强度、涂层覆盖性好的性能在水利机械表面防护领域中开辟了一种―以柔克刚‖的新途径,新思路。但聚氨酯链上的亲水性-CHOH基团易吸水,导致聚氨酯耐水性能下降,在水环境下严重影响聚氨酯涂层抗气蚀磨损性能和使用寿命。为解决聚氨酯弹性涂层在水利工程中长期处在水环境下的耐水性问题,本文采用全氟烷基乙醇(TEOH-10)对二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)进行修饰的方法引入氟元素,同时通过控制反应过程中MDI加入用量和时机,制备了无亲水性-CHOH基团、且具备含氟链段的聚氨酯(FPU)。耐水性实验表明:由于低表面能的氟碳链(-CFCF)向材料表面迁移,并在表面形成―荷叶疏水效应‖的有机氟膜,FPU表现出很强的疏水性,当TEOH-10的摩尔用量为MDI理论用量的0.3—0.5之间时,FPU的吸水率仅在0.0146%—0.0182%之间,并在吸水浸泡实验浸泡3200h后保持10.31—10.79MPa的高粘结力;抗冲蚀磨损实验结果说明:FPU涂层具有优异的抗冲磨和气蚀性能,随着氟含量的增加,聚氨酯硬段组分中含氟F-MDI分子间的内聚能增加,提高了硬段微区的弹性模量和抗张强度,并通过氢键结构协同软段分子链的运动,缓冲了高速磨损颗粒和气泡溃灭时对涂层产生巨大反复的冲击力,使FPU的空蚀量由2.3756×10-3kg降低到0.9334—1.2454×10-3kg之间,涂层的耐气蚀磨损性能得到明显提高。综合考量水下过流部件防护涂层实际应用的性能要求,当TEOH-10/MDI的摩尔比约为0.5,即氟元素的质量百分数约为9.39%时,FPU具备较好的耐水性能、粘结力和耐气蚀磨损性能,可望用作于一些气蚀现象严重的水下过流部件的防护涂层。

关键词：氟化聚氨酯耐磨蚀组织性能疏水性微相分离

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氟化聚氨酯弹性体光固化粘接性能的改性研究

山西化工 2014年第3期34卷 8-11,22页

作者：马小龙山西省应用化学研究院山西太原030027 太原理工大学山西太原030024

分别以甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯与含氟聚醚多元醇ZDOL-1000反应,并以不同比例的三羟甲基丙烷单烯丙基醚扩链剂与自制扩链剂进行改性,获得一系列改性氟化聚氨酯弹性体。对各弹性体样品的机械性能、热力学性能和表面能进行了表... 详细信息

分别以甲苯二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯与含氟聚醚多元醇ZDOL-1000反应,并以不同比例的三羟甲基丙烷单烯丙基醚扩链剂与自制扩链剂进行改性,获得一系列改性氟化聚氨酯弹性体。对各弹性体样品的机械性能、热力学性能和表面能进行了表征,并测试了各弹性体的光固化粘接性能。结果表明,在光固化氟碳树脂作为胶粘剂的情况下,2种扩链剂可以克服氟化聚氨酯难以附着的缺点,起到改善粘接性能的作用;三羟甲基丙烷单烯丙基醚更利于提升附着力,而且在甲苯二异氰酸酯体系中表现更突出。

关键词：氟化聚氨酯光固化附着力改性

普鲁士蓝/氟化超支化聚氨酯复合涂层材料及其光热转换超疏水性能

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复合材料学报 2021年第12期38卷 4014-4022页

作者：杨晓昕陈奇张宏量徐祖顺易昌凤湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室高分子材料湖北省重点实验室武汉430062

首先制备氟化超支化聚氨酯(FHPU),然后与具有光热转化功能的普鲁士蓝(PB)纳米粒子复合,得到光热转换功能的PB/FHPU超疏水防结冰复合涂层材料。利用FTIR、TGA和DSC等测试分析了FHPU和PB/FHPU超疏水防结冰复合涂层材料的结构及性能,通过... 详细信息

首先制备氟化超支化聚氨酯(FHPU),然后与具有光热转化功能的普鲁士蓝(PB)纳米粒子复合,得到光热转换功能的PB/FHPU超疏水防结冰复合涂层材料。利用FTIR、TGA和DSC等测试分析了FHPU和PB/FHPU超疏水防结冰复合涂层材料的结构及性能,通过光热转换实验证明了复合涂层材料出色的光热性能;深入探究了PB纳米粒子的添加量对复合涂层材料表面性质和光热转化性能的影响。结果表明,当PB质量占FHPU的13%时,复合涂层材料可形成具有微纳结构的复合涂层,涂层表面最大接触角达157°,滚动角为1.8°。同时,该涂层在808 nm激光照射下10 s内温度可升高78.1℃,最高温度达到148.7℃。因而,光热转换功能性超疏水防结冰复合涂层材料具有良好的疏水、防结冰性能。

关键词：超疏水氟化聚氨酯普鲁士蓝光热转换复合涂层

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微纳结构超疏水表面的浸润性及防冰性能

复合材料学报 2020年第11期37卷 2769-2775页

作者：武壮壮马国佳崔向中刘星中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室北京100024

以Ti合金为基体材料,通过超快激光加工微结构并复合纳米SiO2/氟化聚氨酯涂料,获得微纳结构的涂层表面,并与涂料喷涂获得的纳米涂层表面和未处理的Ti合金表面进行对比分析。分别采用扫描电镜、超景深显微镜、接触角和冰结合力测量仪,研... 详细信息

以Ti合金为基体材料,通过超快激光加工微结构并复合纳米SiO2/氟化聚氨酯涂料,获得微纳结构的涂层表面,并与涂料喷涂获得的纳米涂层表面和未处理的Ti合金表面进行对比分析。分别采用扫描电镜、超景深显微镜、接触角和冰结合力测量仪,研究分析未处理Ti合金表面、纳米结构表面、微纳结构表面的形貌、疏水性、防覆冰性能。结果表明:具有微纳结构的涂层表面具有最佳的超疏水性,接触角为158.9°;与未处理Ti合金表面、纳米结构表面相比,微纳结构表面冰结合力显著降低,表面冰结合强度约为410 kPa。

关键词：超疏水氟化聚氨酯纳米SiO2 冰结合强度微纳结构

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工业漆水性化技术原理及其应用

工业漆水性化技术原理及其应用

作者：余大洋上海工程技术大学

学位级别：硕士

工业漆是应用于工业生产设备、集装箱、船舶、桥梁、储气罐、化工设备、铁路油轮、港口机械、管道、钢结构和混凝土等的防护与装饰漆。传统工业漆主要以有机溶剂为分散介质,挥发大量的苯、甲苯、二甲苯、甲醛等有毒有害物质。以水为分... 详细信息

工业漆是应用于工业生产设备、集装箱、船舶、桥梁、储气罐、化工设备、铁路油轮、港口机械、管道、钢结构和混凝土等的防护与装饰漆。传统工业漆主要以有机溶剂为分散介质,挥发大量的苯、甲苯、二甲苯、甲醛等有毒有害物质。以水为分散介质的环保水性工业漆具有无毒、无刺激、不易燃、低成本、价格便宜等特点,使得水性工业漆具有较大的市场应用前景,工业漆水性化技术更具有发展优势。然而,以水性工业漆等替代溶剂型工业漆在制备及应用中仍存在较多的问题有待解决,如闪锈与返锈问题、涂层耐性不佳、干燥成膜速度较慢等。本研究以工业漆水性化技术原理及其应用为主线,通过对现阶段溶剂型工业漆实现水性化技术的方法及其存在的问题分析、对现阶段工业漆水性化之后成膜时其微观运动状态及其可能对涂膜性能产生影响的总结,最后以改善水性漆的耐腐蚀性为切入点,以环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯三大体系为辅助基料,分别从功能填料与成膜树脂两个方面提高水性涂层的防腐性等其他性能,实验结果如下:(1)通过一步法制备了二维体系多片层还原氧化石墨烯-锌铝类水滑石复合填料,然后用3-氨基基三乙氧基硅烷进行改性,得改性的还原氧化石墨烯-锌铝类水滑石复合材料(M-r GO-Zn Al-LDH),并与水性环氧树脂复配制备复合涂层(M-r GO-Zn Al-LDH/EP)。通过调节氧化石墨烯(GO)和锌铝类水滑石(Zn Al-LDH)的复合比及M-r GO-Zn Al-LDH杂化物的加入量,研究了M-r GO-Zn Al-LDH杂化物对涂层耐蚀性的影响。动电位极化曲线,电化学阻抗谱(EIS)和盐雾试验研究了M-r GO-Zn Al-LDH/EP复合涂层的防腐蚀性能,发现当GO:Zn Al-LDH比例为2:1,添加量为0.5 wt%时,涂层的耐腐蚀性明显提高。M-r GO-Zn Al-LDH/EP(2:1-0.5 wt%)的腐蚀电流密度(icorr)仅为0.0733μA/cm,极化电阻(Rc)达到2.77E+4Ωcm,纯EP的icorr为0.4691μA/cm,纯EP的Rc为2.10E+3Ωcm,表明M-r GO-Zn Al-LDH微纳米填料相对于水性环氧树脂具有较高的耐腐蚀性能。(2)通过将制备的具有最优异性的还原氧化石墨烯/锌铝类水滑石二维复合多片层功能填料与具有隔热性能的改性钛白粉复配为三维体系的组合功能纳米填料,并对其在隔热防腐涂层中的应用性能研究,结果表明:添加适量改性还原氧化石墨烯/锌铝类水滑石复合片层功能材料、改性钛白粉(8.0wt%)的复合涂层,其耐腐蚀性明显优于其他添加量的防腐隔热涂层,综合应用性能最优;(3)设计并制备了新型氟化中间体,然后用其部分替代2,2-羟甲基丙酸在水性聚氨酯中的使用量并合成了新型氟化聚氨酯,极大程度的改善了水性工业涂层的耐腐蚀性能;其中以氟化中间体的添加量为2.4wt%的氟化聚氨酯性能最好,其塔菲尔电流密度最低(0.0099μA/cm)、交流阻抗最大(3.13E+6Ωcm)、耐盐雾性能最好,综合应用性能最优。

关键词：还原氧化石墨烯锌铝类水滑石氟化聚氨酯复合涂层耐腐蚀性

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氟改性聚氨酯的制备及耐空蚀/腐蚀性能研究

氟改性聚氨酯的制备及耐空蚀/腐蚀性能研究

作者：李宁郑州大学

学位级别：硕士

在海洋环境下,船舶螺旋桨面临着严峻的空蚀和腐蚀损坏问题,这不仅会降低螺旋桨的使用寿命,也会降低螺旋桨的推进效率。在螺旋桨表面涂装一层有机涂层是目前应用比较广泛的一种防护手段,目前可以大规模应用的抗空蚀/腐蚀有机涂层以聚氨... 详细信息

在海洋环境下,船舶螺旋桨面临着严峻的空蚀和腐蚀损坏问题,这不仅会降低螺旋桨的使用寿命,也会降低螺旋桨的推进效率。在螺旋桨表面涂装一层有机涂层是目前应用比较广泛的一种防护手段,目前可以大规模应用的抗空蚀/腐蚀有机涂层以聚氨酯为主,但存在持久性不足的问题。传统聚氨酯虽然能够吸收和缓冲空蚀微射流和冲击波的反复侵蚀,但其分子链上存在-CHOH亲水基团,导致其耐水性差,这严重降低了聚氨酯涂层的使用寿命。在聚氨酯中引入低表面能的含氟基团可以提高聚氨酯的疏水性,从而延长其使用寿命。传统含氟聚氨酯大多通过端基接枝或者软链修饰含氟小分子的办法在聚氨酯中引人含氟基团,但这些方法引入的含氟小分子含量有限,不能更进一步的提高聚氨酯的疏水性能。为此,本文通过氟橡胶的裂解羧基-羟基化工艺,制备出了高含氟量的二元醇软链(M～2000),并将该软链引入聚氨酯中,从而制备出了不同含氟量的聚氨酯,同时对其耐空蚀性能及其耐腐蚀性能进行了研究,并基于该氟改性的聚氨酯进一步制备了疏水性更强且水下长时间稳定的超疏水防护涂层。本文主要研究内容如下:在氟橡胶的裂解羧基-羟基化工艺研究中发现,当KOH和HO质量之比为1:5.6,羧基与还原剂的摩尔比为COOH:Li Al H=1:4时,得到的端羟基液体含氟聚合物(LFH)的分子量和分子量分布较低(M～2000,D=1.50),综合性能最好。然后,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,LFH为第一软段,聚四氢呋喃二醇(PTMG)为第二软段成功地制备出氟化聚氨酯(FPU)。对比分析了不同氟含量的FPU的热稳定性、力学性能和耐水性。结果表明,随着氟含量的升高,FPU的疏水性先升高后降低,当LFH含量为20%时,疏水效果最好,且热稳定性也最好,拉伸强度高达37.64 MPa,断裂伸长率达750%。在去离子水(DW)和人工海水(ASW)中浸泡30天后拉伸强度没有发生显著变化;且在DW和ASW中浸泡150天后吸水率仅为0.63%和0.73%,表明该FPU具有良好的耐水性能。依据ASTM G32-2010超声空蚀方法对FPU的耐空蚀性能进行测试,结果表明氟含量为20%的氟化聚氨酯(FPU-20)涂层在空蚀10 h后,表面仍保持完整,相对于未改性的PU涂层抗空蚀性能提高了60.36%,有望作为抗空蚀涂层应用于海洋螺旋桨等过流部件表面防护。此外,为了进一步提高聚氨酯涂层的疏水性,本文结合FPU-20优异的综合性能,和电弧喷涂铝(Al)涂层粗糙表面,开展了超疏水聚氨酯基复合涂层研究。首先,利用电弧喷涂技术制备了Al涂层,然后通过调控Al涂层的厚度和FPU-20的浓度,制备了Al-FPU超疏水涂层。结果表明,随着FPU-20浓度的增加,不同表面结构的涂层的疏水性都呈现了先升高后降低的趋势,当FPU-20浓度为2%且Al涂层厚度达到70μm时,Al-FPU涂层达到超疏水效果,接触角达到最大值153°,滚动角为16.5°。同时,利用电化学工作站和中性盐雾试验对涂层的耐腐蚀性能进行研究,结果表明,Al-FPU涂层的腐蚀电位为-0.748 V,腐蚀电流为1.238×10 A·cm,涂层的R和R值分别为210.1Ω·cm和5963Ω·cm,耐腐蚀性优于Al涂层和Al-PU涂层;而且盐雾试验后Al-FPU涂层仍具有较好的光泽度,表面保持完整。以上结果表明Al-FPU涂层有望作为超疏水材料应用于海洋防护。

关键词：氟化聚氨酯涂层疏水性空蚀腐蚀

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无毒低表面能防污涂料

涂料工业 2004年第1期34卷 40-43页

作者：王贤明王华进王力刘登良海洋化工研究院青岛266071 青岛大学 266000

简介了无毒低表面能防污涂料的发展现状及机理 ,指出了日前存在的主要问题及国内外存在的主要差距。

关键词：低表面能防污涂料有机硅有机氟氟化聚氨酯

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静电纺丝纤维膜服装材料的制备及性能试验

嘉兴学院学报 2021年第6期33卷 68-73页

作者：陈飞荣黎明职业大学新材料与鞋服工程学院福建泉州362000

针对传统衣用纤维耐水渗透性和防污性差而无法起防护作用的问题,提出用静电纺丝技术制备一种FPU/PU/CNTs纤维膜,并研究了CNTs含量对FPU/PU/CNTs纤维膜性能的影响规律.结果表明:当CNTs含量为0.75%时,FPU/PU/CNTs纤维平滑膜和纤维膜前进... 详细信息

针对传统衣用纤维耐水渗透性和防污性差而无法起防护作用的问题,提出用静电纺丝技术制备一种FPU/PU/CNTs纤维膜,并研究了CNTs含量对FPU/PU/CNTs纤维膜性能的影响规律.结果表明:当CNTs含量为0.75%时,FPU/PU/CNTs纤维平滑膜和纤维膜前进接触角分别增长至125°和155;,此时耐水渗透压力为108 KPa,纤维膜拉伸强度增加到12.5 MPa,顶破强度增加到47.6 KPa,纤维膜顶破伸长强度降低至35 KPa;该材料表现出优异的防污性和耐水渗透性,具备一定的市场推广价值.

关键词：静电纺丝纤维膜氟化聚氨酯服装材料耐水渗透性

耐磨自清洁铝合金模板隔离剂的制备及性能研究

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全面腐蚀控制 2024年第11期38卷 119-122页

作者：祁建龙刘岳麟郭治斌王学龙王浩甘肃第四建设集团有限责任公司甘肃兰州730060 中昊北方涂料工业研究设计院有限公司甘肃兰州730100

以过氧化二叔丁基(DTBP)为引发剂,使六氟丙烯(HFP)、聚四亚甲基二醇(PTMG)进行自由基接枝反应,合成制备氟化聚醚二醇(PTMG-g-HFP),以2,2,3,3-四氟-1,4-丁二醇作为扩链剂,与多官能异氰酸酯等反应制备NCO封端的湿固化类型耐磨自清洁铝合... 详细信息

以过氧化二叔丁基(DTBP)为引发剂,使六氟丙烯(HFP)、聚四亚甲基二醇(PTMG)进行自由基接枝反应,合成制备氟化聚醚二醇(PTMG-g-HFP),以2,2,3,3-四氟-1,4-丁二醇作为扩链剂,与多官能异氰酸酯等反应制备NCO封端的湿固化类型耐磨自清洁铝合金模板隔离剂;制备的涂层交联密度高,强度高,耐磨性好。

关键词：铝合金模板隔离剂氟化聚氨酯耐磨自清洁