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有机硅溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究进展

有机硅溶胶-凝胶防腐蚀涂层研究进展
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金属腐蚀及防腐技术

金属腐蚀及防腐 内容 1.腐蚀的定义及其危害 2.工程中钢铁的腐蚀问题 3.国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析 4.防腐蚀涂料简介 5.防腐蚀涂料的用途 6.防腐蚀涂料的选择与施工 7.Z Y-S高渗透性带锈防锈漆系列产品简介 8.Z Y-D橡塑漆简介 9.目前在研项目 1.腐蚀的定义、危害及分类 腐蚀是指材料与它所处的环境介质之间发生作用而引起的变质和破坏。 根据机理,腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。 腐蚀的危害: 目前全球每年因腐蚀造成的损失已高达7000亿美元,占G D P总值的2~4%,为地震、台风、水灾等自然灾害造成损失的6倍之多 我国2003年统计,腐蚀损失约占国民生产总值(G N P)的约6%,完成“九五” 期间降低1个百分点挽回了700多亿人民币的损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约当年产量的25-30%造成重大事故,阻碍经济发展。军事设备、舰艇、沿海空军飞机、二炮发射井架、两栖装甲车、沿海通讯装备。 化学腐蚀: 材料与环境介质发生直接的化学作用而引起的破坏。 氧化反应与还原反应同时发生。

腐蚀的机理: 电化学腐蚀:电化学腐蚀是对金属材料而言,指金属与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。 特点:氧化反应和还原反应为两个相对独立并同时进行的过程,即阴极过程和阳极过程。 物理腐蚀:指材料由于单纯的物理作用所引起的破坏。 特点:过程中既不发生化学作用,也不发生电化学作用。 工程中钢铁的腐蚀问题: 2.1钢铁的腐蚀环境分析 钢铁腐蚀主要指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀。钢铁设备所处的腐蚀环境是大气环境,或者是水环境。大气环境和水环境都属于自然环境。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,往往随时间的延长而加剧,最后导致材料失效。对腐蚀来说,大气的污染程度是重要的因素。 2.2影响钢铁腐蚀的因素: 湿度:湿度是决定大气腐蚀类型和速率的一个重要因素,一般来说,金属的临界湿度为50%~70%。 温度:在其他条件相同的情况下,平均气温高的地区,大气腐蚀速率较大。大气中S O2含量:我国城市大气中S O2浓度2级标准含量为0.023%,3级标准为 0.096%,碳钢在3级标准大气中腐蚀速率比2级标准大气中要快4倍。2.3钢铁材料的腐蚀:钢铁材料的腐蚀大多为电化学腐蚀。 2.4钢铁腐蚀典型案例分析: 广东某斜拉桥1988年12月建成,1995年5月,一根拉索突然断裂,自行坠落该斜拉桥拉索钢丝的性能符合标准要求。拉索聚乙烯套管内的水泥浆体离析,浆

除尘袋笼有机硅涂层工艺流程

除尘袋笼有机硅涂层工艺流程 时间:2010-05-22 11:26 作者:九洲环保配件点击: 222次除尘袋笼有机硅喷涂详细工艺 1.将已加工好的袋笼浸入除油槽15分钟,目的是除去除尘袋笼表面的油污。 2.从除油槽中取出袋笼放入清洗槽进行浸泡清洗,目的是除去袋笼上的除油剂。 3.从清洗槽取出除尘袋笼放入除锈槽进行除锈处理,目的是除去袋笼上的金属氧化层,增强吸附力。 4.从除锈槽取出笼骨放入磷化槽进行磷化处理,目的是增强袋笼表面的粘合力。 5.将处理好的袋笼放入烤箱,温度设为100℃,进行20-30分钟的烘干,目的除去袋笼上的水份,保持袋笼本体的干燥。 6.取出除尘袋笼,将调制好的有机硅均匀的喷涂在袋笼表面。涂层厚度在60μm~100μm。 7.将喷涂好的除尘袋笼放入烤箱,温度设为220℃,进行120分钟的烘烤。之后保持200℃,进行30分钟的热定型。将袋笼自然冷却,即完成了袋笼有机硅喷涂工艺。 有机硅粘合力最强的厚度在60-70μm之间。 除尘袋笼有机硅粉末喷涂涂膜基本参数: 序号检测项目计量单位标准值(技术要求) 1光泽(GB/T9754,60°)---10%

2冲击(ASTM D2749-93)---40in/lbs(Direct Impact) 3耐水性(GB/T1733-1993,甲法)500小时涂膜无异常 4耐碱性(GB/T9274-1998,甲法),24h---24h涂膜无异常 5耐温性(200℃),---240h涂膜无变化 6附着力(ASTM D3359-97)级3-4B 4弯曲试验(ASTM D522-93a)---5/16in.dia.,无裂痕 7硬度试验(ASTM D3363-92a)---H 6耐酸性(GB/T9274-1998,甲法)--144h涂膜无异常

金属防腐蚀的方法

防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种: 一、提高金属材料内在耐蚀性能 采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀性能。 二、涂、镀非金属和金属保护层 在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质,可以分为以下几类:(1)非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。(2)金属保护层在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。获得金属镀层的方法也有许多。①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有

现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计

现代桥梁钢结构防腐涂层体系设计 发表时间:2019-06-28T16:32:24.130Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:王新峰窦威 [导读] 钢结构是现代桥梁重要的基础结构,也是桥梁主要的承力结构,钢结构所具备的力学性能和质量,直接决定了桥梁的运行安全。中交世通(重庆)重工有限公司重庆市 402160 摘要:钢结构是现代桥梁重要的基础结构,也是桥梁主要的承力结构,钢结构所具备的力学性能和质量,直接决定了桥梁的运行安全。桥梁钢结构腐蚀是威胁钢结构安全性能和承力性能的主要因素,加强对桥梁钢结构相关防腐涂层体系的科学设计,优化钢结构防腐涂层整体的防腐效果,对于维持桥梁长期的运行安全和稳定具有重要意义。 关键词:现代桥梁;钢结构;防腐涂层;涂层体系设计 引言:随着我国经济的不断发展,科技的不断进步,基础设施建设更加完善,钢结构桥梁在国内大规模的发展建设,其中钢结构桥梁腐蚀问题是影响桥梁本身的安全性能,使用寿命的重要因素,因此我们针对钢结构桥梁防腐经常出现的问题,在钢结构桥梁防腐施工工艺等方面提出技术措施,才能更好地解决并提升桥梁钢结构防腐施工工艺水平,延长钢结构桥梁的使用寿命。 1桥梁钢结构防腐涂层体系的一般设计原则分析 就现代桥梁建筑而言,其钢结构防腐涂层体系的设计,是一项系统、复杂的工作,需要根据不同桥梁所处的环境和条件,并联系不同涂层部位特殊的防腐需求,有选择、有针对性地进行涂层体系设计,在保障防腐涂层防腐性能达标的基础上,还需尽量满足防腐涂层体系设计的经济性、环保性要求,综合提高防腐涂层体系设计的科学性和合理性。 1.1立足于实际环境进行防腐涂层体系设计 现实生活当中,桥梁建筑多处于露天的环境下运行,桥梁钢结构也大多直接裸露在大气环境当中,如钢结构金属材料表面直接与大气环境中的水分和腐蚀因子接触,就会发生电化学腐蚀,进而威胁钢结构的安全性能。同时,钢结构所处环境的污染情况,也会对钢结构的腐蚀速率和腐蚀严重程度,造成直接的影响。具体来说,在进行防腐涂层体系设计时,相关设计人员需重点加强对于气候环境和微环境的关注,前者需考虑到不同地区的差异性气候变化要求,根据气候造成的湿度变化进行反复涂层设计;后者则要从微观的角度,侧重于钢结构局部环境以及微环境下的腐蚀设计,综合大气环境污染变化和局部温度、湿度变化,提高涂层设计整体的科学性和实效性。 1.2针对不同钢结构部位进行差异性的涂层设计 随着社会经济和科学技术不断发展,现代桥梁的结构和功能愈发复杂,不同位置、不同功能的钢结构部位,对于防腐涂层体系设计也有着不同的要求。对于部分裸露在户外环境中的钢结构来说,自然环境中的雨水、日照、气体污染物以及环境温度、湿度的变化,是决定钢结构是否发生腐蚀、腐蚀速率快慢以及腐蚀严重程度的关键因素;但对于处于桥梁结构内部的钢结构来说,由于该环境的相对湿度较高、通风条件较差,其很少会受到外部环境因素的腐蚀影响,多是内部冷凝作用导致的腐蚀问题。因此,相关设计人员必须体现出钢结构防腐涂层的设计差异性,以提高设计整体的科学性和实效性;目前,我国相关标准规范中,将桥梁钢结构对应的涂层部分分为七类,具体分类如下:一,钢结构外表面;二,封闭环境下的钢结构表面;三,非封闭环境下的钢结构表面;四,钢结构的钢桥面;五,水下及干湿交替区域的钢结构;六,具有防滑要求的钢结构摩擦面;七,其他钢结构附属钢材构件表面,常见构件有灯座、扶手护栏等。 1.3合理控制防腐涂层的使用寿命 我国相关标准规范中,主要将钢结构防腐涂层保护年限分为普通型和长效型两种,前者需满足连续使用10~15年的年限要求,后者则需要满足连续使用15~25年的年限要求。近几年,我国科学技术发展迅速,尤其是新型漆材料以及新型涂层喷涂技术的研发,有效提高了钢结构防腐涂层的使用性能和有效年限,如富锌底漆、氟碳面漆、聚硅氧烷漆等新型材质,以及热喷锌、热喷铝等新型技术的应用,已经将钢结构防腐涂层的有效使用年限延长至20~25年,进一步保障了桥梁钢结构的运行安全。 2钢结构桥梁维护工艺及依据 2.1钢结构桥梁底漆材料选择新旧涂层的有效切合 对原来钢结构桥梁原涂层进行清理是修复过程中一个重要的工序,原涂层如果不能及时清理干净,会对以后钢结构桥梁表层修复时候造成一定的影响。必须及时清理掉原涂层才能进行新漆的涂抹工作,从而达到新漆和原涂层的基本切合要求。如果施工中没有达到要求就会出现返工的情况,浪费大量的人力物力,影响工程的质量。相比较喷漆技术,刷漆和滚漆是目前钢结构桥梁修复时候的主要技术方法,喷漆技术在施工中对环境影响较大,对人体的身体健康也会造成一定的损伤,反之刷漆和滚漆技术在施工中成本低,如果遇到问题返修也能方便快捷,效果比较好,属于现代比较实用有效地处理方法。 2.2面漆选择的条件 因为面漆中含氟量的不同,面漆的价格也有所不同,目前为止我们在钢结构桥梁面漆的使用中常用的为聚氨酯面漆,但也存在一些工程施工中使用低价的面漆情况。 2.3防腐涂装技术 在最开始的工程施工中,一般都是先涂装然后在安装的工作方法,然而在我们进行钢结构桥梁涂装维护的时候,就要和工程开始的时候不一样,在已经安装好的涂层上进行施工工序。所以在施工过程中会受到一定的影响,对我们的工作提出更高的要求。我们一般针对防腐涂料腐蚀的情况不同进行不同的维修处理,腐蚀严重的区域,我们要将涂层和腐蚀的部分进行清理干净,确保新的涂层可以和钢结构桥梁有更好的附着力。在高空作业的时候,使用工具打磨是目前为止简单,方便的方法,经济成本低使用范围广泛。 2.4喷砂除锈工艺分析 喷砂工艺是目前清理钢结构表面铁锈、污渍等杂质的一种有效的方式,通过压缩空气的冲击力,把石英砂或铁砂等物质对钢结构有腐蚀的地方进行喷射以达到除锈的目的。 3防腐涂漆的材质选择分析 3.1底漆涂料的选择分析 防腐涂漆的选择和使用直接决定了防腐涂层体系整体的防腐性能和防腐效果,尤其在进行底漆涂料的选择时,必须根据不同钢结构部

金属防腐涂料

金属防腐涂料 目前采取的金属防腐蚀的方法 金属的腐蚀是由于金属与周围介质发生化学或电化学作用的结果。因此,防止金属腐蚀的主要方法必须考虑金属和介质两个方面。 钢铁是使用量最大,应用范围最广泛的金属。保护钢铁,阻缓它的腐蚀,延长钢铁制品的寿命,是最为重要的防腐蚀工作,在腐蚀与防腐蚀领域中,关注最多的也就是钢铁的腐蚀与防护,在实践中应用较多的防腐蚀手段主要包括采用缓蚀剂、电化学保护(其中包含阴极保护盒阳极保护两种)、采用防护覆盖层和涂装防腐蚀涂料[5]。 缓蚀剂能够在腐蚀介质中抑制钢铁的腐蚀,其方法有以下几种:使阳极极化,如使用铬酸盐,亚硝酸等:使阴极极化,如使用聚合磷酸盐等,或者是在钢铁表面上成膜,阻止外界腐蚀因子的入侵:或者金属产品装入容器中进行充氮封存,减少腐蚀因素进行保护,但是只能用于一般的腐蚀环境,对于大型的钢结构不太适用。 电化学保护根据其原理,有阳极保护和阴极保护两种。阳极保护主要是对其进行钝化,保护其在强氧化介质中不受腐蚀。阴极保护法是使钢铁成为阴极并极化,以减小或防止腐蚀,它可以分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。牺牲阳极保护法,是采用一种电位比所保护金属更负,即化学性质更为活泼的金属或合金,与被保护的金属联结在一起,使其获得阴极极化而受到保护。外加电流阴极保护法是由直流电源通过辅助阳极对被保护体施加保护电流,使被保护体成为阴极并获得极化,从而免受腐蚀的一种保护技术。 在金属表面喷涂有机或无机涂料,起到防锈耐腐蚀的作用,这是一种经济有效而又最方便的方法。金属防腐蚀保护目前主要采用这种简便有效的方法,即使用涂料保护,这也是本文主要介绍的内容。传统上将油漆分为底漆、中间漆和面漆,底漆主要作用是提供钢结构的防锈功能,中间漆主要是增加漆膜厚度以加强防护能力,面漆则既可封闭腐蚀介入钢材表面,同时又起着装饰美化作用。涂料防腐蚀有诸多的优点:涂料供选择的品种多,适用于多种用途;涂料的涂装工艺

防腐涂料的性能及检测方法

防腐涂料的性能及检测方法 防腐涂料是油漆涂料中必不可少的一种涂料,对物体起到防腐蚀的作用,保护物体的使用寿命,在农业、工业等各个领域发挥着越来越重要的作用。下面介绍防腐涂料的性能以及检测方法: 防腐涂料性能 1、耐水性 耐水性是指防腐涂料涂膜抵抗水的破坏能力的量度。其测试是在规定的条件下,将涂膜试板浸泡在水中,观察其有无发白、失光、起泡、脱落等现象。以及恢复原状态的难易程度。这将直接影响涂膜的使用寿命。其检测方法可按GB/T1733《漆膜耐水性测定法》中规定进行。 2、耐盐水性 耐盐水性是指防腐涂料涂膜对盐水侵蚀的抵抗能力。可以用耐盐水试验判断涂膜产品的防护性能。其检测方法可按GB/T1763-89《漆膜耐盐水试剂性测定法》或GB16834-89《船舶漆耐盐水性的测定》中规定进行。 3、耐石油制品性 耐石油制品性是指防腐涂料涂膜抵抗石油制品(即汽油、润滑油、和溶剂等)的破坏能力的量度。其检测方法可按GB/T1734-93《漆膜耐汽油性测定法》或HG/T3343《漆膜耐油性测定法》中规定进行。 4、耐湿热性 耐湿热性是指防腐涂料涂膜抵抗湿热环境破坏的能力。在涂膜耐腐蚀性的检测中,耐湿热性的检测往往与耐盐雾性试验同时进行。其检测方法可按GB/T1740-89《漆膜耐湿热性测定法》或GB/T19893-92《色漆和清漆耐湿热性的测定连续冷凝浸水法》中规定进行。5、耐盐雾性 耐盐雾性是指防腐涂料涂膜抵抗盐雾侵蚀的能力。是涂膜耐腐蚀性关健指标,也是模拟大气中的盐雾腐蚀加速试验方法。其检测方法可按GB/T1771《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》中规定进行。 6、耐化学试剂性 耐化学试剂性是指防腐涂料涂膜抵抗酸、碱和盐及其它化学药品破坏的能力。其检测方

有机硅改性聚酯涂料的研究进展

服务有机硅氟行业开创信息传播新天地 24 行业综述表3 高分子含氟聚合物材料的应用 聚合物的名称特性用途 聚四氟乙烯(PTFE)耐热性\耐药品性\电气特性\不粘性\自润滑性模塑,微细粉末,分散体、悬浮液,加入填料 四氟乙烯/全氟烷基醚共聚物(PFA)具有与PTFE相当的特性,可熔融加工成形状 复杂的制品 半导体工业领域 四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)与PTFE相比,热性能差,其他性能相同,可 熔融加工成型 电线包覆、薄膜等 四氟乙烯/乙烯共聚物 (ETFE) 机械强度、电气绝缘性、耐射线性和加工性好电线材料、电缆、室温用膜等 聚三氟氯乙烯(PCTFE)优异的光学性质、机械强度,在极低温度下仍 具有尺寸稳定性和耐冲击性 阀体、泵等成型品飞机、导弹的连结线、工业 用控制电线等 三氟氯乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)机械强度高,熔融加工性优异,耐腐蚀性能好, 渗透率极低,表面极端光滑 充压电缆,阀体、泵等成型品及衬里等 聚偏氟乙烯(PVDF)机械强度高,耐磨性优异,耐腐蚀性能好,优 异的光泽保持性 在金属板卷材涂层中应用,以提供装饰性和保 护性,建筑物的外墙用涂料等 聚氟乙烯(PVF)机械强度高,耐候性好内外装饰材料 五、结束语 高分子含氟聚合物材料对极大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂,有非凡的抗腐蚀能力。与其它高分子塑料相比,高分子含氟聚合物材料的渗透率极低,电学性能优良,表面极端光滑。高分子含氟聚合物材料不但具有突出的抗冲击性能,而且是一种具备相当机械性能的坚韧材料,但是国内对于高分子含氟聚合物材料研究起点比较低,很多技术还不成熟,所以对于中国氟化学家来说高分子含氟聚合物材料的研究是一个不小的挑战。 有机硅改性聚酯涂料的研究进展 有机硅树脂是以Si-O-Si键为主链、硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,是一类热固性高分子材料。有机硅树脂尽管具有优异的耐热性、耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性;但也存在一些问题,如附着力和耐有机溶剂性差;因固化温度高、固化时间长,不便于大面积施工。所以,直接用作涂料的成膜剂受到限制。为充分发挥有机硅树脂的优点,同时克服其缺点,可将有机树脂进行改性。 改性方法主要有物理共混法和化学共聚法。大多数情况下,有机硅树脂只有通过化学改性才能取得良好的改性效果。化学改性主要是通过缩聚、自由基聚合及加成反应(实际应用中大都采用缩聚反应),在聚有机硅氧烷主链的末端或侧链连接上其它有机树脂,形成嵌段、接枝或互穿网络共聚物;从而赋予有机硅树脂新的性能,使其获得新的应用。 有机硅树脂与其它有机树脂的反应可预先在

金属防腐蚀方法

金属防腐蚀方法 防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种: 一、提高金属材料内在耐蚀性能 采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以 起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀性能。 二、涂、镀非金属和金属保护层 在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质,可以分为以下几类: (1)非金属保护层 把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。 (2)金属保护层 在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。 获得金属镀层的方法也有许多。 ①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有Ni、Cr、Cu、

环氧树脂耐磨防腐涂层腐蚀性能研究

环氧树脂耐磨防腐涂层腐蚀性能研究 周晓谦 (辽宁工程技术大学材料系,辽宁阜新123000) E-mail:zxq6558960@https://www.doczj.com/doc/d68525141.html, 摘要:通过三种不同配方的环氧树脂涂层耐腐蚀性能测试,得到在五种不同介质条件下涂层的拉伸剪切强度数据。由比较可知,通过插层复合的方法制备环氧树脂/纳米蒙脱土/203#PA耐磨防腐涂层的耐腐蚀性能最佳,确定了环氧树脂耐磨防腐涂层的最佳配方。 关键词:环氧树脂涂层,纳米蒙脱土,粉煤灰,腐蚀性能 耐磨胶粘涂层是使用含有耐磨填料的胶粘剂涂敷在零件表面上所形成的一种新型抗磨复合材料,是以修复、防磨或减磨为主的新型涂层,主要用于密封、堵漏、抗腐蚀、抗冲蚀磨损及抗磨粒磨损等工况,在铸造、水泥、铁路、电子等多种行业有广泛应用。 耐磨胶粘涂层的种类和配方不同,但其基本成分可归纳为基体、固化剂、填料和辅助材料等四种组分。以环氧树脂为胶粘剂的涂层在冲蚀磨损条件下,得到了一定程度的应用[1]。环氧树脂耐磨涂层在实际应用过程中可能有腐蚀性介质存在,所以环氧树脂耐磨涂层腐蚀性能研究在理论和实际应用中都很有意义。 1 材料制备与实验方法 1.1 原材料 (1) 冲蚀试样长度为100mm,宽为25mm,厚为3mm的Q235钢片。 (2) 环氧树脂:E-44(沈阳正泰防腐材料有限公司生产)和E51(无锡树脂厂生产)。 (3) 固化剂:T-31(沈阳化工十厂生产)和203#PA(天津延安化工厂生产)。 (4) 增韧剂:DBP(郑州市化学试剂三厂)。 (5) 填料:粉煤灰(阜新热电厂粉磨后的成品)和纳米蒙脱土(中科院化学所)。1.2 样品制备 首先对Q235钢片进行机械磨平,除去其表面污物、氧化皮、锈斑、灰尘等,用丙酮擦洗脱脂后,再用砂纸打磨,将表面处理光滑后再用刀片粗糙钢片表面,严格按照配方称量药品,配胶时的加入顺序为:环氧树脂E-44、E-51、增韧剂、填料、固化剂。采用刮涂法进行涂胶,使试样的五个面均涂上胶层且保持均匀平整,控制胶膜层的厚度为0.8-1.0mm为宜。环氧树脂涂层配比见表1。 表1 环氧树脂涂层配比(质量份数) Tab. 1 The Mixture Ratio of Epoxy Anti-wear Coatings (Mass Ratio) 配方E-44 E-51 DBP T-31 PA 粉煤灰纳米蒙脱土 A 30 70 14 25 0 150 0 B 30 70 0 0 80 200 0 C 30 70 0 0 80 0 7 * 固化条件为:20℃×24h+120℃×3 h+20℃×24h - 1 -

有机硅改性聚酯树脂的研究进展

有机硅改性聚酯树脂的研究进展 王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青 (山东大学材料科学与工程学院,济南250061) 摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。 关键词:有机硅,聚酯树脂,改性 中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04 收稿日期:2006-03-20。 作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。* 联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。 有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性 [1] ;广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、 医疗等行业。但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。 在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯 [2] 。聚酯具有光亮、丰满、 硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。 用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围 [3] 。近几年来,有机硅改 性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。 1 改性方法 目前,制备有机硅改性聚酯树脂的方法主要有物理共混法和化学共聚法两种。一般而言,化学改性树脂的性能优于物理改性树脂。 1 1 物理共混法 物理共混法是将聚酯树脂与硅树脂通过物理方法混合起来的方法。物理共混法又可分为简单共混法和添加第三相共混法两种。 简单共混法就是将聚酯树脂和硅树脂直接混合,以提高聚酯树脂的耐热性和耐候性等;但由于硅树脂与聚酯树脂的相容性较差,会导致硅树脂溢出,在表面富集而发生微相分离,影响改性树脂的硬度、稳定性及机械性能。 为了解决硅树脂与聚酯树脂相容性差的问题,可以添加第三相[4]。即在硅树脂和聚酯树脂混合体系中,增加第三种化合物,如硅烷偶联剂等。由于硅烷偶联剂与硅树脂和聚酯树脂的溶度参数接近,所以可作为中间相把二者结合起来,从而增大二者的相容性,增强共混体系的稳定性。 C A Fustin 等人用含端乙烯基的硅氧烷预聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯在熔融状态下共混,发现两者在高温下具有良好的相容性,在催化剂存在下能够共聚,形成有机硅/聚酯热塑性弹性体[5]。日本信越化学工业公司已开发出耐 综述专论 有机硅材料,2006,20(5):264~267 SI LICON E M AT ER IAL

水性金属防腐蚀涂料所用基料现状及发展

水性金属防腐蚀涂料所用基料现状及发展 作者:未知 文章来源:未知 点击数: 670 更新时间:2004-9-15 水性涂料最早应用并成功替代溶剂型涂料是在建筑涂料领域,但随着环保法规对挥发性有机物(VOC)的限制越来越严格以及新型高性能水性树脂的出现,水性涂料也逐渐应用到工业金属防腐蚀领域。最初水性金属防腐蚀涂料的树脂采用的是单组分形式,主要是苯乙烯-丁二烯与乙烯基丙烯酸的三聚物和醇酸树脂的乳化等;之后,双组分环氧涂料得到重视和发展;现在,高性能的聚氨酯分散体、含氟聚合物、聚酯、有机硅树脂等基料也被使用在水性金属防腐蚀涂料的制作中,有的已经取得了很好的效果;另外,有机-无机复合、互穿网络结构(IPN)防腐蚀涂料也得到迅速发展,并且有水性涂料成功应用于重防腐领域的报道。但是,目前就水性金属防腐蚀涂料的实际应用效果来看,无论国内还是国外产品的水平,其性能还不能与溶剂型涂料相媲美,这同时也是涂料科技工作者面临的机遇和挑战。 1 几种重要的水性金属防腐蚀涂料体系 1.1 丙烯酸类乳胶 水性丙烯酸聚合物通常通过自由基聚合反应机理制备,制造这类树脂可用的单体很多,丙烯酸树脂的最终性能可通过选择适当的单体种类、调整硬软单体比例、使用不同聚合方法来加以控制。 用于金属的乳胶需要低的水气、氧气透过性,而丙烯酸类乳胶的透水气性很高,目前主要通过以下几种方式来避免这一缺陷:①采用偏氯乙烯作为乳液聚合的共聚单体,这样得到的含氯聚合物交联致密,水气透过性大大下降,但是含氯共聚物的光降解性较高,使其不适于用作面漆;②在配漆中选择片状颜填料,如铝粉或云母粉等,这样在得到的漆膜中层叠的片状颜料能延缓水气和氧气的渗透;③适当提高乳液的玻璃化温度,这样得到的漆膜硬度较高,结构致密,但是成膜助剂的添加量也要相应增加,这样对降低体系的VOC 含量不利。 目前大多是利用丙烯酸乳胶耐候性好的特点,用其制作面漆,金属的防腐蚀主要通过配套的底漆来解决。此外,还可以采用复合膜技术,将表面张力不同的环氧胺树脂和丙烯酸系树脂复配阴极电泳涂料,涂膜在烘烤时,表面张力大的环氧成分附在金属表面,表面张力小的丙烯酸系成分分离成为上层,形成的复合膜同时具有环氧的耐蚀性和丙烯酸的耐候性。 1.2 水性聚氨酯体系 水性聚氨酯的制备方法主要有外乳化型和自乳化型:外乳化型得到的乳液稳定性差,产品性能不佳;自乳化型是目前主要采用的方法,其关键是在聚氨酯 骨架中引进亲水基团。自乳

金属钢板防腐涂料

金属钢板防腐涂料防腐蚀原理分析 金属钢板的腐蚀现象非常普遍,如铁制品生锈(Fe2O3·xH2O),铝制品表面出现白斑(Al2O3),铜制品表面产生铜绿[Cu2(OH)2CO3],银器表面变黑(Ag2S,Ag2O)等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属——铁制品的腐蚀最为常见。 金属钢板材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀。丰台东铁营的志盛威华公司防腐涂料专家认为金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,造成能源损耗,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。 金属钢板材料腐蚀过程一般通过两种途径进行一种是化学腐蚀,另外一种是电化学腐蚀。解决金属钢板材料化学腐蚀ZS-711无机防腐涂料,主要是通过金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。ZS-711无机防腐涂料解决电化学腐蚀,主要原理是金属材料(合金或不纯的金属)与电解质溶液接触 , 通过电极反应产生的腐蚀。 金属钢板材料腐蚀过程变现为点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、晶间腐蚀、均匀腐蚀、志盛威华防腐涂料、磨损腐蚀、氢脆(备注:金属材料特别是钛材一旦吸氢,就会析出脆性氢化物,使机械强度劣化。在腐蚀介质中,金属因腐蚀反应析出的氢及制造过程中吸收的氢,是金属中氢的主要来源)。 金属钢板材料防腐蚀涂料,ZS-711无机防腐涂料防腐颜料是经过高度分散活化的钝化金属微粒、纳米石墨鳞片、纳米金属两性氧化物、超细稀土超微粉体等组成。志盛威华无机防腐涂料经过活化的这些防腐颜料,在防腐是能够起到抗腐蚀增强极化的作用,耐酸耐碱抗腐蚀性高,起到很好的中和和防止基材电位升高的作用,也能避免涂层针孔的存在,涂层硬度高,耐磨抗冲击,耐酸碱老化时间长。 金属钢板材料防腐蚀涂料ZS-711无机防腐涂料经过无机聚合物螯合成膜溶液和高度活化的防腐颜料形成的涂料涂层能与物体表面材料原子或是离子快速反应结合,生成具有物理、化学、电子三重保护防护作用,通过化学键、离子键

无机防腐涂料防腐原理

无机防腐涂料防腐原理 深入分析 1、概述:防腐涂料是对于金属、水泥、木材等表面起防护保护作用的涂料涂层,称之为抗腐蚀层。防腐涂料除具备大凡油漆的技术性,如干性、粘度、细度、冲击、附着力、柔韧性等,还要具备防腐专业功能性的特殊要求,物理防腐、电化学防腐和化学防腐等,往往是几种防腐原理结合防腐,像金属防腐中,电化学腐蚀物理防腐的涂层的屏蔽作用和电阻效应和化学钝化及阴极保护作用叠用。 2、无机防腐涂料:无机防腐涂料是由志盛威华改性有机-无机溶液和新型无机聚合物,经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的,无机防腐涂料能与钢结构表面铁原子快速反应,生成具有物理、化学双重保护作用,通过化学键与基体牢靠结合的无机聚合物防腐涂层,对环境无污染,无任何有毒气体产生,使用寿命长,防腐性能达到国际优秀水平,是符合环保要求的高科技换代产品。 3无机防腐涂料涂层基本要求:①有优良的附着力和物理机械性能:对钢铁基体或其它被涂物的附着力强,是获得优质防腐涂料涂层的前提,特别是湿膜附着力优,并具有低的收缩率,合适的硬度、韧性、耐磨性、耐温性能等; ②有优良的耐蚀性:包括耐化工大气、水、酸、碱、盐、其它溶剂等的腐蚀。 ③有优良的抵抗介质渗透性:ZS-711防腐涂料的优良屏蔽作用,要求成膜后,涂层具有尽可能低的水和氧及其它腐蚀因子的渗透性。④有优良的施工性能:涂层达到合适的厚度(涂层越厚,屏蔽作用越好)和结构设计要求。 4、无机防腐涂料涂层功能要求:1、能在尖酸条件下使用,并具有长效防腐寿命,防腐涂料在化工大气和海洋环境里,大凡可使用10年或15年以上,即使在酸、碱、盐和溶剂介质里,并在一定温度条件下,也能使用5年以上。 2、厚膜化是防腐涂料的严重标志。而无机防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上。根据美国NACE标准[PR-01-76(1983)修正版Iten No.53105对ZS-711涂层进行抗腐蚀性能评定,结果,顺利通过了4000h盐雾试验和4000h湿热试验的考验。

防腐涂料腐蚀老化性能研究

防腐涂料腐蚀+老化性能测试方法研究 孙杏蕾,张恒(美国Q-Lab公司中国代表处,上海200436) 摘要:本文概述防腐涂料腐蚀、老化性能研究的现状。列举了几种实验室加速盐雾试验方法及与户外大气腐蚀之间的相关性,建议实验室加速试验采用腐蚀+老化组合试验方法,并同时开展户外大气腐蚀对比试验。找出相关性好的实验室腐蚀+老化加速测试方法。 关键词:防腐涂料;腐蚀;老化;循环试验;户外大气腐蚀 0 引言 防腐涂料在新兴海洋工程、现代交通运输、能源工业、大型工业企业及市政设施等领域的应用广泛。其腐蚀、老化性能越来越受到重视。涂料防腐性能的好坏,直接影响到工程的使用寿命和安全。 防腐涂料的腐蚀、老化性能研究的历史非常悠久,但一般存在的情况:1)实验室加速试验中,盐雾腐蚀试验、氙灯老化试验、紫外老化试验一般都是相互独立的,很少综合盐雾和光照条件进行加速试验,而且盐雾试验也多以连续中性盐雾条件为主[1];2)多数厂家主要依靠实验室加速试验,很少进行户外自然腐蚀曝晒,即使开展了户外自然腐蚀项目,也较少能够把大气数据与实验室结果进行比对研究,以验证实验室测试是否能够再现产品在户外真实使用条件下的腐蚀、老化状况。 本文首先列举几种不同的实验室加速盐雾试验方法,及它们与户外大气腐蚀之间的相关性。并解释腐蚀+老化组合实验室加速试验方法及其合理性。最后讨论户外大气腐蚀试验的重要性,建议开展户外大气腐蚀试验,以验证实验室方法相关性。 1几种实验室加速盐雾试验方法 1.1连续中性盐雾试验 目前ASTM B117仍然是盐雾腐蚀测试的主要标准之一,大多数企业或检测机构仍在使

用。大约从1914年开始盐雾喷淋方法首次用于测试材料的耐腐蚀性能。1939年,中性盐雾喷淋测试被写入ASTM B117标准。这种传统的盐雾标准要求样品,在35℃条件下连续暴露在浓度为5%的盐雾中。几十年来,该试验方法一直沿用之前的测试条件,长久以来人们也认识到“盐雾喷淋法”的测试结果与样品户外暴露实际的腐蚀效果相关性不好。 1.2 循环盐雾试验 循环腐蚀测试是一种比传统恒态的暴露更真实的盐雾喷淋测试。因为大部分产品实际户外通常暴露在干湿交替环境中,模拟自然的、周期性条件,实验室加速测试相关性会更高。研究表明,经过循环腐蚀测试后,样品的相对腐蚀率、结构、形态和户外的腐蚀结果很相似。因此,循环腐蚀测试比连续中性盐雾喷淋法,更接近真实的户外暴露。该方法在汽车行业得到广泛应用。 循环腐蚀测试(CCT)的目标是再现户外腐蚀环境的腐蚀类型。CCT测试把样品暴露于一系列不同条件循环环境中。简单的暴露循环,如Prohesion测试,是把样品暴露在由盐雾和干燥条件组成的循环中。更复杂的测试方法除了要求盐雾及干燥循环外,还加入浸泡、潮湿和冷凝等循环。最初这些测试循环是通过人工操作来完成的,实验室操作人员把样品从盐雾喷淋箱移到潮湿试验箱,再移到干燥装置等。现在,微处理器控制的测试箱可以自动完成这些测试步骤,降低了工作强度,也减少了试验的不确定性。 1.2.1 Prohesion测试 Prohesion测试是循环盐雾试验的一种,二十世纪六十年代和七十年代,英国的Harrison 和Timmons开发了Prohesion测试[2, 3],特别适用于工业防护涂料的腐蚀性测试。具体的试验条件如表1所示: 表1 Prohesion测试的试验条件 与连续中性盐雾试验相比,Prohesion测试与户外大气腐蚀的相关性好一些。以下图1是一种涂料在连续中性盐雾试验、户外大气腐蚀和Prohesion测试条件下的结果[2]。从图1

(完整版)排烟冷却塔防腐涂层体系

烟塔合一冷却塔内壁防腐涂层体系 1.概述 2008年12月石家庄北方工程材料有限公司生产的砼结构LOB排烟冷却塔专用防腐涂料的涂层体系通过中国电力科学研究院的检验。烟塔合一冷却塔内壁防腐涂层体系于2009年3月应用天津东北郊电厂排烟冷却塔的防腐工程。 L0B烟塔合一冷却塔防腐涂层体系应用于排烟冷却塔的防腐工程,标志了国外排烟冷却塔专用防腐涂料对中国市场垄断的结束。 2.涂层结构 2.1 渗透型封闭底涂层 ---- LOB-2S 湿固化防水涂料 选择L0B -2S湿固化防水涂料做潮湿基层的封闭底漆,该涂料为双组份改性环氧类防腐涂料;是一种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆,漆膜具有优良的耐水、耐湿热、耐冻融、耐热抗寒性能和防霉、防老化性能。 它可在潮湿基面施工,并能渗透进混凝土毛细孔里,反应固化后锚固、封闭砼基面,为后道涂层提供良好表面。 2.2中间层漆(灰色)——L0B-3S混凝土专用耐酸防水涂料做中间漆(面漆) 选择L0B - 3S混凝土专用耐酸防水涂料做中间漆(面漆),该涂料为双组份环氧类改性防腐涂料;涂料中鳞片状的云母氧化铁发挥良好的抗渗和屏蔽作用。 涂层具有优良的耐水、耐湿热、抗冰融、耐化学介质的性能;抵抗水、氧、硫、氯离子等腐蚀介质的侵蚀。 2.3面层涂料(各色) 选择L0B – 2Y 聚氨酯防腐面漆做排烟冷却塔的风筒内表面喉部以上的防腐面。该涂料为双组分防腐漆,涂层具有良好的耐水、耐化学介质、耐冲刷、耐侯、耐老化性。用于恶劣环境下钢铁和砼基面的防护。 3烟塔合一冷却塔防腐体系 --- 检验报告 技术指标由华北电力设计院提供(见表1),送交中国电力科学研究院---国网北京电力建设研究院检验(见表2)。 表1 烟塔合一冷却塔防腐体系技术指标

防腐涂料施工工艺流程

防腐涂料施工工艺流程 针对钢结构金属屋面的防腐问题,目前市场上常见的防腐材料及解决工艺特点如下:一、金属本体防腐:有些金属材料虽具有不易腐蚀的化学性能,但其物理性能无法满足作为 建筑构件的基本要求,如铜,锌,锡太软,镍,钛,铬太硬,甚至有些金属在通常的环境中无法以固体形态存在,因此金属的本体防腐,是在兼顾强度,机械加工性能等物理性质和防腐的化学性质的基础上,包括成本在内的一种平衡产物。例如铝合金,不锈钢,镀锌板等等,但它们也都有明显的缺点。譬如铝合金,在使用一段时间后,往往先形成点状斑痕,斑痕更适合含碱,盐类杂物临时停留,继而被很快穿透,这就是点蚀作用,这是铝单纯靠氧化铝膜防腐的致命弱点。 二、金属表面防腐:金属表面防腐既不改变金属本体的物理性能,又从防腐的起源做起,防 腐手段经济又可以适时补充,因此,金属表面防腐是最经济,最有效地防腐手段。 第四章实施办法 专用防腐涂料采用喷涂施工工艺,它具有良好的耐化学腐蚀性和卓越的耐候性,对底材有高强的保护性,产品绿色环保、施工便捷、性价比较高,颠覆了传统的防腐工艺,对金属表面具有极好的防腐蚀保护作用。 一、材料系统构成: 底涂——钢结构建筑屋面专用防腐底涂 面涂——钢结构建筑屋面专用防腐面涂 面涂——钢结构建筑屋面专用防腐面涂

二、工艺系统构成 钢结构建筑金属屋面防腐施工工艺:除锈→清洗→防腐底涂→检查补涂→创匠防腐面涂→检查补涂→防腐面涂 1、除锈工艺要求:基层清理彻底,采用专用设备进行打磨除锈或喷砂除锈,除锈后基层不 得有锈蚀斑点存在,油污、油脂,沙尘、铁砂及金属氧化物等清理干净。除锈后、必须在六小时内喷底涂进行防水处理,进行喷涂工序前,如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时,要待环境达到施工条件后,用干燥的压缩空气吹干表面水分后除锈;除锈后的钢材表面达到除锈等级Sa2.5,表面用毛刷等工具清扫干净,才能进行下道工序,除锈合格后的钢材表面呈现金属光泽,每平方米金属表面锈斑和油漆不得大于5%,如在底涂前已返锈,重新打磨除锈或喷砂除锈,不可降低磨料要求,以免降低粗糙度。2、清洗工艺要求:采用高压清洗设备,基层表面清理必须洁净,对基层缝隙、凹凸部位、 隐蔽角落清洗彻底。基面要求必须牢固、平整,对于凹凸不平或有裂纹的部位必须进行加固处理后再施工;基面必须清除干净彻底,不得有泥土污垢、浮尘、杂物、明水、油污或疏松物等杂质等,并随时注意保持基面清洁卫生。 3、防腐底涂工艺要求:施工前,必须保持基面无浮锈、无湿迹、积水、洁净,不得在阴雨 天气情况下进行施工。采用高压喷涂专用设备进行施工,施工材料必须无沉淀,经过严格检验,包装桶开盖后尽量当天使用完毕;喷涂材料在使用之前,必须使用专用碾磨机进行均匀搅拌,保证施工过程中高压喷涂专用设备无堵塞现象发生,喷涂过程必须均匀、无堆积、无遗漏。 4、检查补涂:针对角落、边缝处、水平搭接、垂直搭接、风机口、伸出屋面管道、空调管道、金属板与女儿墙交接处、螺钉固件等其他钢结构建筑屋面防水薄弱环节进行仔细检查,

新型防腐蚀涂料

天津大学化学工程联合国家重点实验室 二〇一一年四月五日

一、目前国内金属腐蚀及传统防腐蚀工艺综述 金属材料是人类物质文明的基础,而由于金属材料腐蚀造成金属材料设备的报废、事故等产生的损失无疑是巨大的。调查表明, 每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料相当于金属产量的1/3,造成的经济损失大约为国民生产总值的4 % 。无论现在还是将来,金属材料以其优良的机械性能和工艺性能仍将在材料领域占有重要地位。因此,研究金属防护方法以控制金属的腐蚀,减少因腐蚀造成的损失,对国民经济发展具有重要意义。 传统金属防护的方法有使用缓蚀剂、电镀惰性或能够形成致密氧化膜的金属、阴极保护、涂敷防腐涂料(油漆)等为主。其中,缓蚀剂应用于溶液或气体环境中,具有使用方便的优点,但缺点是效率较低。电镀惰性贵金属效果好、适用范围宽,但成本高,难以大范围使用;电镀铝、锌等金属在低湿、低盐、低温下效果较好,在高温、高湿、高盐时防腐效果很差。阴极保护只能应用于特定环境中。涂敷防腐涂料(油漆)是最为常见的方法,为提高防腐效果,通常在涂料(油漆)中加入重金属氧化性盐(例如重铬酸钾)或片状阻隔性材料。 二、传统金属防腐涂料主要依靠阻隔性防腐,涂料本身及涂装工艺存在以下缺陷 1、传统涂装工艺往往形成多孔状涂层,难以阻止氧气、水、氢离子等腐蚀介质透过并对金属产生腐蚀; 2、当添加无机片状材料(例如玻璃片、云母片)时,无机片材与有机涂料之间的亲和力差,易产生分离现象使其界面成孔,加速腐蚀介质渗透; 3、即使无机片材进行了表面改性,也会由于不同材料的性质(例如膨胀系数)不同,当环境温度等发生变化时,在其界面处产生应力并产生相分离成孔,形成腐蚀介质渗透通道; 4、当加入重金属氧化性盐时,重金属会溶解流失使涂层形成新孔,形成腐蚀介质渗透通道,且重金属严重污染环境,危害人的健康。 三、本实验室制备的功能性有机聚合物纳米材料及防腐蚀涂料 近十几年来,本实验室一直进行导电聚合物纳米材料的制备与应用研究。目前,控制制备水平和污染控制水平处于世界前列,是世界范围内唯一一个可以制备多种颜色导电聚合物纳米材料的实验室,已申请多项国家发明专利,导电聚合物纳米纤维的生产已达工业化规模,技术水平世界领先。迄今为止,世界范围内无工业化制备导电聚合物纳米材料的报道。 功能性有机聚合物的防腐机理完全不同于传统的防腐蚀材料,其防腐蚀机理是一个复杂过程,经本实验室大量研究证实其防腐蚀机理为:1)在金属和涂料膜界面处形成一层致密的金属氧化膜,使该金属处于钝化区,得到保护;2)金属和涂料膜界面产生一个与电子传递方向相反的电场,阻碍电子从金属向氧化物质的传递,起到电子传递的屏障作用,使金属得到保护;3)涂层允许腐蚀介质缓慢透过涂料层,并在金属表面形成致密的氧化层,能够起到缓腐蚀作用;4)涂层对离子穿透具有高度屏蔽能力,具有优良的防腐蚀性能。 鉴于有机聚合物纳米材料在金属防腐蚀方面的优良性能,我们在制备防腐涂料方面进行了深入的研究,针对传统防腐工艺的缺点,发明了一种全新的金属防腐蚀涂料,优点如下: 1、脱除涂料中的成孔物质,形成致密涂层,阻止氧气、水、氢离子等透过; 2、添加功能性有机聚合物纳米材料,有效减缓相分离现象发生; 3、功能性有机聚合物纳米材料控制某些腐蚀物质以慢速透过,使其与金属在涂层

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