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第十一届全国腐蚀与防护大会

作者：陈雪萍魏晗唐聿明张寒露赵旭辉左禹北京化工大学材料科学与工程学院材料电化学过程与技术北京市重点实验室中国人民解放军92228部队

水性涂层与传统的溶剂型涂层相比具有不含挥发型有机物(VOC)、成本低、无毒等优点,近年来得到广泛的研究并期待扩大应用。本文主要采用电化学交流阻抗(EIS)技术与开路电位(OCP)监测等方法研究了9440钢表面水性快干型环氧涂层在中性盐雾... 详细信息

水性涂层与传统的溶剂型涂层相比具有不含挥发型有机物(VOC)、成本低、无毒等优点,近年来得到广泛的研究并期待扩大应用。本文主要采用电化学交流阻抗(EIS)技术与开路电位(OCP)监测等方法研究了9440钢表面水性快干型环氧涂层在中性盐雾环境中失效过程的电化学行为;利用光泽度、色差与扫描电子显微镜(SEM)对水性涂层表面微观形貌的变化进行表征;通过红外光谱(FTIR)研究了涂层失效前后的分子结构变化。结果表明,盐雾试验1152 h后,涂层试样的低频阻抗模值(|Z|)由4.7×10Ω.cm降至1.1×10Ω.cm,涂层表面出现肉眼可见的小锈点,表明涂层已失去对基体的保护作用。开路电位的变化与|Z|值的变化具有较好的相关性,当|Z|值保持在10Ω.cm以上时,开路电位维持在-0.138 V以上;随着|Z|下降至10Ω.cm,开路电位迅速下降到达-0.412 V。但涂层光泽度未发生明显的变化,盐雾试验1152 h后仍处于"无失光"等级;涂层色差值随试验时间的延长缓慢增大,涂层失效时色差值为"很轻微变色"等级。经过1152 h盐雾试验后,涂层中C-N键强度降低、C-OH键强度增大,表明涂层内部环氧键发生断裂。此外,失效后的涂层表面粗糙度增大,呈现凹凸不平的形貌并且出现微孔。等效电路解析结果显示,此时涂层的吸水率达到15%,涂层孔隙率从最初的1.01×10增大至1.05×10,说明水性涂层的吸水导致涂层中的微观孔隙增加,介质通过孔隙和缺陷到达钢表面后发生腐蚀反应,加速涂层的失效。利用Pearson相关系数法(r)研究了低频阻抗值(|Z|)与不同频率下相位角变化的相关性,发现中频区(1-100 Hz)的r值均大于0.9,说明中频区相位角与|Z|值随时间的变化具有很强的正相关性,可以通过该频率范围的相位角变化快速评价水性环氧涂层对基体9440钢的保护性能。

关键词：水性环氧涂层电化学阻抗谱开路电位中频相位角快速评价

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功能化纳米填料的制备及其增强水性环氧涂层耐蚀性能的研究

功能化纳米填料的制备及其增强水性环氧涂层耐蚀性能的研究

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第二十一届全国缓蚀剂学术讨论及应用技术经验交流会

作者：万闪陈汇凯廖伯凯郭兴蓬广州大学化学化工学院华中科技大学化学与化工学院材料化学与服役失效湖北省重点实验室

船舶与海洋工程结构材料在服役期间,由于载荷和腐蚀环境的耦合作用容易发生腐蚀,涂层保护法是防止此类材料腐蚀的一种重要手段。为了响应环保部印发的《"十三五"挥发性有机污染物工作方案》中加大涂料中"油转水"力度的号召,绿色水性涂... 详细信息

船舶与海洋工程结构材料在服役期间,由于载荷和腐蚀环境的耦合作用容易发生腐蚀,涂层保护法是防止此类材料腐蚀的一种重要手段。为了响应环保部印发的《"十三五"挥发性有机污染物工作方案》中加大涂料中"油转水"力度的号召,绿色水性涂料替代有害挥发溶剂型涂料是涂层领域的重要发展方向之一。然而,水性涂料中的"水"可能诱发金属发生腐蚀,并且水性涂料在固化过程中常出现裂纹或起泡现象,导致水性涂料的长期防护效果无法满足工业需求。因此,设计开发具有长效耐蚀性的功能化水性涂层是目前亟需解决的瓶颈问题。二维纳米材料六方氮化硼（h-BN）具有非渗透性和高比表面积,不仅是一种较好的防腐填料,而且是完全绝缘的,可以避免电偶腐蚀的发生。因此h-BN被认为是一种可取代石墨烯的纳米填料,用来增强水性涂层的防腐能力。然而,一旦涂层由于外力作用发生破损,水和腐蚀性介质的渗入会导致金属基体材料发生腐蚀,同时基体与涂层之间的粘附力下降,最终涂层将会失去防护性能。因此仅仅依靠二维纳米填料的物理阻隔作用来提升水性涂层的长效防护性是有限的。近年来,"主动-被动防护"的概念在涂层领域受到了广泛地关注,它提倡将物理阻隔作用（被动防护）与刺激响应-抑制作用（主动防护）相结合,协同提升涂层的防护能力。沸石咪唑酯骨架材料（ZIF）具有规则的孔结构,大的孔体积以及优良的化学及热稳定性,是一种理想的纳米容器。鉴于此,本项目拟结合二维材料h-BN的物理阻隔作用和负载缓蚀剂的ZIF纳米容器的主动防护功能,制备具有"主动-被动防护"双功能的纳米复合物,协同增强水性环氧复合涂料的长效防护性。

关键词：二维纳米填料六方氮化硼纳米容器水性环氧涂层长效防护性

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Zn-Al水滑石改性水性环氧

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山东化工 2021年第1期50卷 4-8页

作者：肖航段松窦宝捷詹兴刚胡豪赵世雄林修洲四川轻化工大学材料科学与工程学院四川自贡643000 材料腐蚀与防护四川省重点实验室四川自贡643000 贵州省表面处理技术工程研究中心贵州遵义563006 贵州航天精工制造有限公司贵州遵义563006

通过共沉淀法制备硝酸根型锌铝水滑石(LDH)和钒酸根离子插层的锌铝水滑石(LDH-V)。将LDH和LDH-V分散到水性环氧树脂中获得改性涂层。采用XRD和FT-IR技术对水滑石粉体进行表征。通过力学性能、电化学阻抗和中性盐雾测试对改性后的涂层进... 详细信息

通过共沉淀法制备硝酸根型锌铝水滑石(LDH)和钒酸根离子插层的锌铝水滑石(LDH-V)。将LDH和LDH-V分散到水性环氧树脂中获得改性涂层。采用XRD和FT-IR技术对水滑石粉体进行表征。通过力学性能、电化学阻抗和中性盐雾测试对改性后的涂层进行研究。结果表明,通过共沉淀法成功制备了LDH和LDH-V,LDH改性后涂层的力学性能和耐蚀性能明显提升,其中1.0%(质量分数)添加量的复合涂层力学性能最佳。LDH-V改性涂层的划伤实验表明,在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡240 h后的低频阻抗模值稳定在107Ω·cm^2左右,相对于纯水性环氧涂层提升1个数量级,其耐盐雾性能最好。

关键词：水性环氧涂层锌铝水滑石钒酸根力学性能耐蚀性

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聚苯胺-氮化硼纳米颗粒复合水性环氧涂层的制备与防腐性能研究

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材料保护 2024年第2期57卷 18-27页

作者：安然韩飞兰柯李柱郭小平刘栓江西理工大学化学化工学院江西赣州341000 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 杭州本创科技有限公司浙江杭州310030

为了提升水性环氧涂层在高盐、高湿海洋环境中的防腐性能和耐久性能,在羟基化的六方氮化硼表面通过原位聚合生长聚苯胺(PANI)得到聚苯胺/氮化硼纳米颗粒(PBN),将PBN作为防腐填料来增强水性环氧涂层的防腐性能。通过傅里叶变换红外光谱(F... 详细信息

为了提升水性环氧涂层在高盐、高湿海洋环境中的防腐性能和耐久性能,在羟基化的六方氮化硼表面通过原位聚合生长聚苯胺(PANI)得到聚苯胺/氮化硼纳米颗粒(PBN),将PBN作为防腐填料来增强水性环氧涂层的防腐性能。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电子扫描电镜(SEM)对纳米颗粒的结构与微观形貌进行表征,采用电化学测试和中性盐雾试验(NSS)探究氮化硼、PANI改性水性环氧涂层和PBN添加量对水性环氧涂层的防腐性能的影响。结果表明:PANI在BN纳米片表面原位生长形成珊瑚状结构,向水性环氧涂层中添加0.50%(质量分数,下同)PBN后的粘结强度达到6.05 MPa,在3.5%NaCl溶液中浸泡120 h后的腐蚀电流密度(1.99×10^(-9) A/cm^(2))比纯环氧涂层(1.01×10^(-6) A/cm^(2))降低约3个数量级。这归因于添加的0.50%PBN能均匀分散在环氧树脂中,填补涂层的微小空隙并提升对腐蚀介质的阻隔作用,同时PANI具有缓蚀作用,二者协同提高纯环氧涂层的防腐性能。

关键词：聚苯胺氮化硼改性水性环氧涂层防腐性

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