定向石墨烯复合防腐涂层研究进展

1

作者 黄哲伟 姜来旭 +1 位作者 朱一鸣 康思波 《精细化工》 北大核心 2025年第8期1653-1660,共8页

石墨烯的无序随机排布已成为阻碍石墨烯复合防腐涂层性能进一步提升的瓶颈,现已从石墨烯定向排序的角度出发,考察了拓扑结构优化、定向排布策略和定向排布对涂层防腐性能的影响,并开展了大量的研究工作。该文介绍了石墨烯拓扑优化的理... 石墨烯的无序随机排布已成为阻碍石墨烯复合防腐涂层性能进一步提升的瓶颈,现已从石墨烯定向排序的角度出发,考察了拓扑结构优化、定向排布策略和定向排布对涂层防腐性能的影响,并开展了大量的研究工作。该文介绍了石墨烯拓扑优化的理论研究,梳理了几种石墨烯复合涂层屏蔽性能模型;阐述了基于电场和磁场的外场调控法,以及层层、蒸发诱导和抽滤诱导等自组装法两类调控策略的优缺点,概述了石墨烯定向排布对防腐涂层低频阻抗和服役寿命的影响规律;最后,提出了发展定向石墨烯复合防腐涂层工业应用的建议:通过有限元等模拟方法进一步优化石墨烯拓扑结构、开发适合工业化应用的大面积定向石墨烯复合涂层涂装技术、通过定向排布技术突破石墨烯的逾渗值瓶颈、妥善解决石墨烯纵向间距与涂层导电性之间的矛盾和制定定向石墨烯复合涂层测试的行业标准。 展开更多

关键词 无序随机排布 定向石墨烯复合涂层 拓扑结构优化 定向排布策略 防腐性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯在膨胀型水性防火涂料中阻燃和抑烟作用研究 被引量：29

2

作者 李洪飞 王华进 +4 位作者 扈中武 韩金鹏 李志士 谷晓昱 张胜 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

以水性丙烯酸乳液为成膜物质,钛白粉为颜料,加入不同量氧化石墨烯(GO)纳米粒子作为协效阻燃/抑烟剂配制膨胀型防火涂料,采用大板燃烧法、锥形量热仪和烟密度测试法对其阻燃和抑烟效果进行了研究。结果表明:GO能有效地提高涂料试样的耐... 以水性丙烯酸乳液为成膜物质,钛白粉为颜料,加入不同量氧化石墨烯(GO)纳米粒子作为协效阻燃/抑烟剂配制膨胀型防火涂料,采用大板燃烧法、锥形量热仪和烟密度测试法对其阻燃和抑烟效果进行了研究。结果表明:GO能有效地提高涂料试样的耐燃时间和降低峰值生烟速率(p SPR),当GO添加量为0.025份时(以100份乳液计,下同),试样耐燃时间可以增加59.5%,当添加量为0.125份时试样的p SPR从0.024 m2/s降至0.013 m2/s。结合扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、差热分析(DTA)和红外光谱(FT-IR)等手段对试样炭层的结构形貌进行分析后发现,具有片状结构的氧化石墨烯在涂料受热膨胀过程中会使自身和基体分子链取向,进而在聚合物炭化过程中形成骨架结构增加炭层强度,达到阻燃和抑烟的目的。 展开更多

关键词 防火涂料 膨胀阻燃 抑烟 氧化石墨烯

在线阅读 下载PDF 职称材料

无卤阻燃高残炭环氧树脂对环氧膨胀型防火涂料的性能影响研究 被引量：4

3

作者 姜清淮 赵薇 +1 位作者 王瑞华 王明强 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期188-191,196,共5页

通过在涂层体系中用无卤阻燃高残炭环氧树脂(EP-DOPO)替代普通环氧树脂(EP)的方法,确定了无卤阻燃高残炭环氧树脂在环氧膨胀型防火涂料中的作用,并明确最佳用量。分别添加不同比例的无卤阻燃高残炭环氧树脂,研究这种情况下环氧膨胀型防... 通过在涂层体系中用无卤阻燃高残炭环氧树脂(EP-DOPO)替代普通环氧树脂(EP)的方法,确定了无卤阻燃高残炭环氧树脂在环氧膨胀型防火涂料中的作用,并明确最佳用量。分别添加不同比例的无卤阻燃高残炭环氧树脂,研究这种情况下环氧膨胀型防火涂料各项性能及膨胀炭层的结构。结果表明:无卤阻燃高残炭环氧树脂可明显改善环氧膨胀型防火涂料的烟密度、炭层结构,同时可以明显提高发泡炭层的柔韧性及致密性,EP-DOPO/EP为40/60时涂层综合性能达最优。 展开更多

关键词 无卤阻燃高残炭环氧树脂 环氧膨胀型防火涂料 炭层结构 烟密度

在线阅读 下载PDF 职称材料

水性热反射多彩涂料的制备和性能研究 被引量：2

4

作者 王晓 侯佩民 +2 位作者 徐元浩 卢伟 赵君 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期58-60,共3页

水性多彩涂料具有优异的装饰效果和环保性能,广泛应用于建筑装修的内外表面。主要研发了具有热反射和热辐射功能的水性多彩涂料,并讨论了不同填料对热反射率和热辐射率的影响。

关键词 热反射 热辐射 水性涂料 多彩涂料

在线阅读 下载PDF 职称材料

污损阻抗型有机硅基防污涂料研究进展 被引量：7

5

作者 桂泰江 胡朋 +2 位作者 丛巍巍 谢庆宜 马春风 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期44-52,65,共10页

海洋生物污损对海洋工业造成严重影响,导致船舶阻力及油耗上升、海水输送管道堵塞、腐蚀加速等问题。基于有机硅弹性体的污损脱附型涂层具有环境友好、减阻节能、性能长期稳定的优点,应用前景广阔。但其污损脱附性能依赖于强水流冲刷,... 海洋生物污损对海洋工业造成严重影响,导致船舶阻力及油耗上升、海水输送管道堵塞、腐蚀加速等问题。基于有机硅弹性体的污损脱附型涂层具有环境友好、减阻节能、性能长期稳定的优点,应用前景广阔。但其污损脱附性能依赖于强水流冲刷,且无法阻抗污损生物的黏附,不能满足海洋工程装备在静态条件下服役的防污需求。近年来,国内外学者通过化学与物理改性制备了系列具有污损阻抗性的有机硅涂层,包括共混/接枝两亲性添加剂、两性离子、防污剂等,提高了有机硅涂层的静态防污性能。本文综述了相关进展,对不同改性方法的优缺点进行了分析,并展望了有机硅防污涂层的发展方向。 展开更多

关键词 海洋防污 有机硅 污损脱附 污损阻抗

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国耐腐蚀雷达吸波涂料的研究进展 被引量：3

6

作者 林振兴 康思波 +2 位作者 石占霞 李明春 蒋健明 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期81-87,共7页

近年来各军事强国大力发展舰艇隐身技术,使用雷达吸波涂料是降低舰艇装备雷达散射截面最简单而直接的手段之一,然而雷达吸波涂料在舰艇服役的海洋环境下实际应用效果较差,耐腐蚀性能低下。因此,开发具备优异吸波性能和耐腐蚀性能的雷达... 近年来各军事强国大力发展舰艇隐身技术,使用雷达吸波涂料是降低舰艇装备雷达散射截面最简单而直接的手段之一,然而雷达吸波涂料在舰艇服役的海洋环境下实际应用效果较差,耐腐蚀性能低下。因此,开发具备优异吸波性能和耐腐蚀性能的雷达吸波涂料具有重要意义。本文着眼于当前耐腐蚀雷达吸波涂料的研究进展,从雷达吸波涂料的耐腐蚀组分和腐蚀失效机理两方面展开了全面论述,通过总结相关技术手段和开发经验,为新型耐腐蚀雷达吸波涂料的研制和工程应用提供指导,进而为提高舰艇隐身性能奠定基础。 展开更多

关键词 隐身 吸波涂料 耐腐蚀 雷达 研究进展

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改性氧化石墨烯/聚苯胺增强水性聚氨酯防腐涂层的制备及性能研究 被引量：4

7

作者 王波 许胤杰 王海波 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期54-61,共8页

为提高填料与水性聚氨酯(WPU)之间的相容性和增加防腐性能,利用聚多巴胺(PDA)修饰氧化石墨烯/聚苯胺(FGO/PANI)纳米填料,用于制备水性聚氨酯涂层。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)和透... 为提高填料与水性聚氨酯(WPU)之间的相容性和增加防腐性能,利用聚多巴胺(PDA)修饰氧化石墨烯/聚苯胺(FGO/PANI)纳米填料,用于制备水性聚氨酯涂层。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征纳米填料结构,并分析了涂层的力学性能和防腐性能。结果表明:填料PDA/FGO/PANI成功合成且PDA被成功包裹在FGO/PANI的表面,PDA的加入可以有效改善纳米填料与水性聚氨酯之间的相容性,从而增强其力学性能和防腐性能,并且PDA的加入不会破坏PANI的防腐机理。 展开更多

关键词 水性聚氨酯 聚多巴胺 纳米填料 防腐性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用EIS研究改性无溶剂环氧防腐涂层的防护性能和腐蚀特征 被引量：10

8

作者 丁锐 桂泰江 +1 位作者 蒋建明 余海斌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期165-176,共12页

本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg... 本实验使用电化学阻抗谱技术发现钢材表面不同厚度的改性无溶剂环氧防腐涂层的服役后期状态变化有所区别,主要体现在阻抗谱等效电路的不同。根据阻抗谱的变化特征,将厚度30μm涂层的服役过程划分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生、Warburg扩散控制、腐蚀扩展、涂层失效;将厚度60μm涂层的服役过程划也分成5个区间:初期渗水、腐蚀发生和渗水受阻、Warburg扩散控制、有限层扩散控制、阻挡层扩散控制。因30μm的厚度太小,侵蚀性粒子对涂层的渗透比较容易,在涂层服役中后阶段,有向局部腐蚀和鼓泡剥离发展的倾向,防护性能持续下降,腐蚀指标持续上升。厚度60μm的涂层表现出良好的防护性能,中后期涂层的保护作用和腐蚀指标能够维持稳定。厚度60μm涂层浸泡1年后最大电化学腐蚀活性区面积不到0.12%,涂层孔隙率能够保持在10^(-8)左右。以菲克第二定律为基础推导出了涂层中水扩散动力学模型,根据该模型生成的图像可以形象地体现水在涂层的三维分布和动态变化,模型理论结果与实验数据吻合。 展开更多

关键词 无溶剂 环氧 电化学阻抗谱 腐蚀 动力学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

飞机雷达罩用抗静电涂料的研制 被引量：7

9

作者 宁亮 王贤明 +1 位作者 于美杰 王成国 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期65-69,共5页

制备了一种以特种导静电碳纤维、导电云母粉、导电纳米锑掺杂二氧化锡(导电ATO)为主要导电介质的雷达罩用抗静电涂料。通过对涂料导静电、力学、介电性能的研究,确定了碳纤维的最佳用量为2.5%。为获得合格的表面电阻率,采用底层打磨后... 制备了一种以特种导静电碳纤维、导电云母粉、导电纳米锑掺杂二氧化锡(导电ATO)为主要导电介质的雷达罩用抗静电涂料。通过对涂料导静电、力学、介电性能的研究,确定了碳纤维的最佳用量为2.5%。为获得合格的表面电阻率,采用底层打磨后施工面层的施工工艺。与现有同类涂料相比,该涂料具有较小的损耗角正切值,突破了传统机载雷达罩涂料介电性能偏高的技术瓶颈。此外,利用原位聚合共混制备工艺,有效解决了导电介质的分散问题,使得涂层具有良好的导静电功能及力学性能。 展开更多

关键词 雷达罩 特种碳纤维 抗静电 介电性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

舰船重载甲板抗碾压耐磨涂料的研制 被引量：3

10

作者 康思波 马国彬 +3 位作者 蒋健明 王飞 李明春 卢伟 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期61-65,共5页

以聚氨酯改性环氧树脂为基体树脂,复配改性三官能团环氧树脂作为补强剂,通过添加耐磨填料、云母粉、耐磨骨料、助剂等,制备了适用于舰船重载甲板的抗碾压耐磨涂料。根据重载履带车辆行驶时涂料所受到的冲击力和剪切力,确定抗碾压耐磨涂... 以聚氨酯改性环氧树脂为基体树脂,复配改性三官能团环氧树脂作为补强剂,通过添加耐磨填料、云母粉、耐磨骨料、助剂等,制备了适用于舰船重载甲板的抗碾压耐磨涂料。根据重载履带车辆行驶时涂料所受到的冲击力和剪切力,确定抗碾压耐磨涂层的研制技术路线。通过涂料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等重要力学特征参数,利用有限元软件进行虚拟样机仿真分析,考察重载履带在转弯工况下对涂层施加的压力和剪切力。从补强树脂、耐磨填料及耐磨骨料三方面对涂料配方进行分析和确定,然后对涂层的抗压强度、耐磨性、固化时间、耐冲击性、耐盐水浸泡等性能进行了测试。该抗碾压耐磨涂料耐磨性为24 mg.抗压强度为117 MPa、通过圆铁球冲击和180 d海水浸泡。该涂料具有优异的抗碾压耐磨性能,可用于舰船重载甲板的保护。 展开更多

关键词 重载甲板 抗碾压 耐磨 有限元 聚氨酯改性环氧树脂

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚氨酯改性环氧树脂抗碾压涂料的研制 被引量：3

11

作者 康思波 蒋健明 +2 位作者 刘希燕 陈绍平 桂泰江 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期63-67,共5页

以聚醚多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为原料合成了端基为羟基的聚氨酯预聚体,并用其改性环氧树脂。对合成的改性环氧树脂进行了结构表征,并通过对多个固化剂的筛选,研制了一种双组分常温固化的抗碾压涂料,考察了不同聚氨酯改性环氧... 以聚醚多元醇和甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为原料合成了端基为羟基的聚氨酯预聚体,并用其改性环氧树脂。对合成的改性环氧树脂进行了结构表征,并通过对多个固化剂的筛选,研制了一种双组分常温固化的抗碾压涂料,考察了不同聚氨酯改性环氧树脂含量及其他条件对涂料性能的影响。结果表明:用聚氨酯预聚体对环氧树脂进行接枝改性,能明显提高涂料的硬度、压缩强度、柔韧性及耐冲击性;用偶联剂处理过的耐磨骨料,大大提高了涂料的耐磨抗碾压性能。 展开更多

关键词 聚氨酯 环氧树脂 改性 抗碾压

在线阅读 下载PDF 职称材料

船舶螺旋桨表面防护涂层性能研究 被引量：5

12

作者 丛巍巍 桂泰江 +2 位作者 张凯 王泽昊 吕钊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期367-371,共5页

空泡腐蚀及海生物污损是制约螺旋桨推进性能发挥的主要障碍。本工作结合实验室性能评价及实船应用研究对设计制备的螺旋桨防护涂层进行了综合性能的考察。在实验室内对螺旋桨防护涂层进行了表面形貌的观察、表面能的计算及表面粗糙度的... 空泡腐蚀及海生物污损是制约螺旋桨推进性能发挥的主要障碍。本工作结合实验室性能评价及实船应用研究对设计制备的螺旋桨防护涂层进行了综合性能的考察。在实验室内对螺旋桨防护涂层进行了表面形貌的观察、表面能的计算及表面粗糙度的测量,与传统的自抛光防污涂层相比,螺旋桨防护涂层具有更加平滑的表面。抗空蚀试验表明,经过100 h对冲,螺旋桨防护涂层表面仅有轻微失光,且失重小于5 mg。水动力性能测试结果表明涂覆螺旋桨防护涂层后对水动力性能无影响。16个月的实船应用结果表明,螺旋桨防护涂层整体应用效果良好,仅导边处有小面积区域涂层破损,但无膜下扩散现象,表面附着的污损生物可轻易被高压水冲掉。研究结果表明,螺旋桨防护涂层对保障螺旋桨推进效率,延长其服役寿命具有重要意义。 展开更多

关键词 螺旋桨 抗空蚀 防污

在线阅读 下载PDF 职称材料

深海用碳纤维耐压壳体表面阻水涂层的施工工艺研究 被引量：1

13

作者 刘志 翟晓康 +1 位作者 梁小杰 王庆颖 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期215-217,共3页

介绍了一种深海用碳纤维耐压壳体表面阻水涂层的施工工艺,讨论了不同清洗溶剂对基材的影响及施工过程中温度、固化温度等对漆膜的影响。

关键词 阻水涂层 耐压壳体 碳纤维 施工工艺

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属-涂层体系的2种力学-环境耦合加速失效试验研究 被引量：1

14

作者 康思波 姜圣俊 +2 位作者 刁张章 李明春 卢伟 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期60-67,共8页

有机涂层会在磨损、碾压力学因素和腐蚀环境因素的耦合作用下发生破坏。因此,研究磨损、碾压破坏对金属-涂层体系失效过程的影响有重大意义。本文分别针对磨损、碾压力学因素设计了2种金属-涂层体系失效周期性加速试验方法,在实验室加... 有机涂层会在磨损、碾压力学因素和腐蚀环境因素的耦合作用下发生破坏。因此,研究磨损、碾压破坏对金属-涂层体系失效过程的影响有重大意义。本文分别针对磨损、碾压力学因素设计了2种金属-涂层体系失效周期性加速试验方法,在实验室加速条件下研究其失效过程。通过电化学阻抗谱测试和微观形貌观察分析失效机理,研究了磨损、碾压力学因素对涂层失效过程的影响。结果表明:磨损对涂层产生的主要影响是使涂层逐渐损失厚度,降低阻隔能力,加快涂层失效速度;反复的碾压和浸泡耦合作用则可造成涂层完整性受损,腐蚀介质大量接触基底金属从而使涂层迅速失效。 展开更多

关键词 金属-涂层体系 碾压 磨损 失效加速试验 电化学阻抗谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于丙烯酸硅烷酯长效自抛光防污涂层性能的测试方法 被引量：4

15

作者 于雪艳 陈正涛 +6 位作者 康思波 张华庆 王效军 刘术辉 丛巍巍 张凯 桂泰江 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期73-77,82,共6页

借助动态海水模拟装置模拟船舶航行的服役状况,通过定期测试丙烯酸硅酯防污涂层防污性能参数(厚度、表面粗糙度、表面形貌、抛光速率)随时间的变化规律,研究涂层表面物理特性的动态变化,并对丙烯酸硅酯防污涂层进行了耐淡水浸泡、室外... 借助动态海水模拟装置模拟船舶航行的服役状况,通过定期测试丙烯酸硅酯防污涂层防污性能参数(厚度、表面粗糙度、表面形貌、抛光速率)随时间的变化规律,研究涂层表面物理特性的动态变化,并对丙烯酸硅酯防污涂层进行了耐淡水浸泡、室外曝晒以及实海挂板防污性能测试。结果表明:该防污涂层具有优异的耐室外曝晒和耐淡水浸泡性能,北海挂板防污期效达到60个月,可满足水下设施对长效防污涂层的防污需求。动态模拟实验技术与防污涂层实海挂板相结合可实现涂层防污性能的低成本、快速评价。该方法不仅可以用于评估防污涂料的防污性能,而且还可用于涂料配方的筛选和改进,加快海洋防污涂料的研发步伐。 展开更多

关键词 丙烯酸硅烷酯 防污涂层 动态性能 抛光速率 室外曝晒 淡水浸泡

在线阅读 下载PDF 职称材料

阻燃剂多尺度结构设计与绿色火安全材料研发 被引量：3

16

作者 许一婷 王华进 +5 位作者 王子超 曾碧榕 袁丛辉 卢伟 Jean-Francois Gerard 戴李宗 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期247-262,共16页

通用聚合物具有易燃性,遇火迅速燃烧并释放大量有毒烟气,严重威胁着人类的生命财产安全.因此,绿色火安全材料的研发是符合国家战略发展需求的重要课题之一.运用多元素杂化改性、超分子自组装等前沿新方法、新技术,从不同尺度对无卤阻燃... 通用聚合物具有易燃性,遇火迅速燃烧并释放大量有毒烟气,严重威胁着人类的生命财产安全.因此,绿色火安全材料的研发是符合国家战略发展需求的重要课题之一.运用多元素杂化改性、超分子自组装等前沿新方法、新技术,从不同尺度对无卤阻燃剂的结构进行设计,可以实现对高性能聚合物材料的阻燃改性,构筑绿色火安全材料.本文主要介绍厦门大学及其合作单位在防火阻燃材料领域的研究工作,包括分子水平上的P/N阻燃体系与多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基多元素阻燃体系设计、纳米尺度的无机材料表面有机功能化阻燃剂体系设计等方面的研究,以及在环氧树脂、聚氨酯发泡材料、防火涂料的应用研究,并提出防火阻燃材料的发展趋势. 展开更多

关键词 防火阻燃材料 多尺度结构设计 多元素杂化 有机/无机纳米复合材料

在线阅读 下载PDF 职称材料