
Co-γ射线处理的聚四氟乙烯(PTFE)按比例混合于酮和有良好的耐腐蚀性。钟萍等运用含氟丙烯酸树脂,选择找合适的方法防止材料的腐蚀对于创建资源节约型社会提高水性聚氨酯涂膜的综合性能。因此环氧树脂也被广行了简要的阐述。含氟防腐涂料Sharmin聚氨酯防腐涂料研究进展金志来,杨建军,张建安,吴庆云,吴明元的缘故。因此,人们将含氟涂料大量用于工农业防腐材料。研究还表明,合理的含氟聚氨酯涂装体系在军用雷达的重60芳香烃组成的混合溶剂中研磨,然后加入聚氨酯树脂成涂涂料中PTFE含量的增加,表面聚四氟乙烯的聚集程度增引言大。PTFE含量小的涂料,其涂层表面为孔状结构,当涂料材料腐蚀是全世界面临的一个严重的问题。腐蚀不仅中PTFE含量增加时,涂层表面呈片状结构。并且涂层的表耗了宝贵的财富,而且破坏了生产生活等许多活动的正面能各分量与聚四氟乙烯材料的值相近,它与水的浸润热常运行。据资料报道,全世界每年因腐蚀而造成的经济损为负值,涂层开始与水浸润时,润湿不是一个自发的过程。失大约为000亿美元,约为地震、水灾、台风等自然灾其需要外界的能量涨伏和浸润时间,才能形成自发的润害总和的倍。占各国国民生产总值的2%~4%。
因此,寻湿。可见,涂层表面具有很强的疏水性质,因而该涂层具来说具有科学意义。防止金属腐蚀的方法很多,如金属选合适的颜料、溶剂、助剂设计出一种含氟聚氨酯涂料。检材、阴极保护、采用金属保护层、采用缓蚀剂及采用防腐测了含氟丙烯酸聚氨酯涂层的物理机械性能和耐候、耐料等。其中防腐涂料保护的方法由于其选择范围广、适蚀、耐盐雾等性能。实验结果表明:含氟丙烯酸涂层具有强、施工方便、对施工对象的形状和尺寸限制少、经优异的耐候、耐盐雾和耐化学介质侵蚀等性能,能起到长济实用等优点而在各种防腐方法中占有绝对优势。防腐涂效防腐耐候的作用。该涂料适用于船舶、汽车、飞机、桥料除了要有一般涂料的共性之外,还必须对腐蚀介质稳定梁、墙体、房顶、栏杆、路标、集装箱、海洋设施等金属并具有良好的抗渗性及优良的电绝缘性。由于防腐涂料具和非金属材料的长效防腐,拓展了氟碳涂料应用领域。有上述特性,故它不仅是机械地把腐蚀介质与金属表面隔离分开,而且还由于成膜物质的性质以及使用的颜料、填环氧改性防腐涂料料、各种助剂等多方面的因素,使防腐涂料具有物理和化环氧树脂具有高模量、高强度、优良的附着力和低收护作用。在各种防腐涂料中聚氨酯(PU)涂料是十分缩率;对水、中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性、耐优良的一。
本文对当前聚氨酯防腐涂料的研究状况进化学性好等优点,并可直接参与水性聚氨酯的合成反应,聚四氟乙烯、全氟烃、全氟醚等具有极强的耐腐蚀性,进行环氧化,制得了环氧树脂。再将上述产物继续羟基化乎不受任何化学试剂的腐蚀,曾一度被人们称之为塑料后与异氰酸酯反应制得了两种聚氨酯。实验将其分别涂覆涂料技术与文摘CoatingsTechnology要:主要从原料和合成工艺两个方面介绍了含氟、环氧、纳米、互穿网络以及玻璃鳞片型等多种聚氨酯防腐涂料。对它们的性能及其研究进展进行了简要的阐述,并对防腐涂料未来的发展趋势进行了展望。关键词:聚氨酯;防腐涂料;进展ResearchProgressPolyurethaneAnticorrosiveCoatings(安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230039)纳米复合防腐涂料耐磨性、抗腐蚀性。王国建[14]结合呋喃树脂涂料具有优良拓宽了其应用领域。沈人杰等采用原位插层聚合与聚合[10]研究了纳米氧化锌的加入量对涂层抗介层的防腐蚀性能,由此确定最佳添加量并与普通作为颜料的聚氨酯涂层的防护性能进行对比。结果表明,添加量为P/B=0.3的纳米复合涂层,颜料分布均匀适中,具有最佳电环氧-丙烯酰胺底漆、聚氨酯面漆分别涂在经过处理的钢涂料综述CoatingsReview量分数)NaCl、5%(质量分数)HCl、水和甲苯中进行抗腐蚀剂互穿网络结构防腐涂料测试,结果表明,二者均具有较好的耐腐蚀性,其中亚麻互穿网络聚合物(IPN)是一类新型的“高分子合金”材油型聚氨酯的耐腐蚀性要好于水黄皮籽油型聚氨酯。
周料。其最大特点是采用了特殊的制备方法,理想地将两种小勇等以弹性聚氨酯和环氧树脂为复合基料,合成了弹不相混容的聚合物通过网络互相穿插,互相缠结,强迫相性强、低温施工性好、耐候、耐水、耐酸碱、耐骤冷骤热、容。而原聚合物既具有记忆能力,不失去原有特性;又具耐化学品优异的防腐涂料。研究表明,该涂层在40有协同作用,以强补弱,甚至获得其他聚合物无法比拟的5%的盐水中浸泡30涂膜无明显变化;分别在20%HCl、20%优异性能。所以对IPN材料的研究与开发,世界各国都颇为H2SO4、40%NaOH中浸泡30后无皱皮、不起泡、不脱落。重视。据文献统计表明,在IPN的研究领域中,最活跃的品用环氧树脂、甲苯二异氰酸酯(TDI)与三羟甲基种之一是聚氨酯的IPN。主要原因是聚氨酯原料的种类丙烷(TMP)的加成物作固化剂制成的防腐蚀涂料,既具有环另外聚氨酯中既含有羰基又含有氨基,可以和许多极氧树脂的高附着力、高强度、低收缩率、耐化学品性和防团相互作用,形成氢键等,有利于网络的互穿,提高彼此腐性,又具有聚氨酯的优良柔韧性、耐磨、耐油、高丰满的相容性[12]。用这种方法制得的聚合物材料不仅有良度、耐老化性能和成膜性能。
该涂料同时又具有良好的耐力学性能,还具有良好的抗腐蚀性能。热水煮沸和低温固化性能,可以作为金属污水贮罐、贮槽、[13]采用IPN方法,用丙烯酸树脂、聚丙烯腈、管道、混凝土贮池和化学贮罐的内防腐及热力管道的内外聚苯乙烯对蓖麻油聚氨酯进行共混改性,研究了改性后聚防腐蚀涂料。氨酯的耐化学腐蚀性、耐磨性、柔韧性等。结果表明:制得的聚氨酯互穿网络涂料,具有优良的柔韧性、附着力、由于纳米粒子具有许多特殊的性质,如表面尺寸效的防腐蚀性能,但质地较脆,附着性较差等性能。用丙烯应、体积效应、量子效应等,引起了科学工作者的广泛兴酸酯聚氨酯对其改性,形成了互穿网络(IPN)结构聚合物,趣。同样,它在改性聚氨酯方面也产生了良好的效果。M.C.提高了涂层的柔韧性和附着性,同时保持其优良的防腐蚀Saha等将球状的纳米TiO、片状的纳米粘土、以及棒状的性能。文中讨论了IPN形成过程中两种交联反应时间的匹纳米纤维用来改性聚氨酯泡沫。实验发现,所有实验中,方法和丙烯酸酯聚氨酯用量对涂料性能的影响,并比较仅仅加入1%质量分数的纳米粒子就可以使聚合物的热力改性前后的涂料性能。实验研究表明,与未改性的呋喃树性能和机械性能大大提高。
有学者研究发现纳米粒子还脂涂料相比,IPN涂料的抗冲击性、柔韧性、干燥时间、附可以用来提高聚氨酯的防腐性能。着性等指标均有较大幅度提高,综合性能更好。因此大大[15]质渗透能力的影响。他以添加不同颜基比(P/B)的聚氨酯涂物互穿技术相结合,制备了有机蒙脱土改性的聚氨酯/环氧层作为研究对象,利用电化学阻抗谱方法、结合涂层电阻 树脂(PU/EP)互穿网络复合材料。研究了有机蒙脱土改性 与涂层特征频率分析、盐雾试验、表面形貌观察等评价涂 PU/EP 复合材料的防腐性能,实验表明,加入填料有机蒙脱 土可提高PU/EP 复合涂层的防腐性能,同时由于在环氧树脂 与聚氨酯互穿网络结构中存在机械缠结、网络相互贯穿、 两相相容、均匀分散等微观结构防腐漆聚氨酯,而 PU(20%)/EP 具有较好 化学及耐盐雾性能。纳米复合涂层的抗介质渗透能力明显难,从而延缓了电化学腐蚀的发生。SM. Krishnan [16] 将由 优于普通涂层,其原因是纳米材料独特的表面效应使其致 环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯三者构成的互穿网络涂料、 密性有所提高。Y Chen-Yang[11] 等先用双十二烷基二甲基 4,4´-二氨基二苯基甲烷对蒙脱土进行改性,然后材表面,然后在自然条件、酸雾、海水等环境下进行耐腐 其加入适量的聚丙二醇、1,4-丁二醇和2,4-甲苯二异氰 蚀性比较。
结果发现经过上述互穿网络涂料涂覆的钢材, 中进行插层聚合制得了两种纳米改性聚氨酯。实验用即使在有一定水深度划痕的条件下,也能在海水中放置24 法研究了聚合物的防腐性能,结果表明,纳米粒子个月而不生锈。除此之外,还发现该涂料既可作防腐涂料 的加入量 为2%时,改性聚氨酯的防腐性能较纯的聚氨酯有 的底漆也可以作为面漆,并且耐紫外线的能力比脂肪族聚 涂料技术与文摘 Coatings Technology 浅析含氟聚氨酯涂料在军用雷达重防腐中的应用[J]. 电子机械工程,2007,23(3): 53-55. 涂料综述 Coatings Review 玻璃鳞片型防腐涂料该涂料良好的耐水性和耐盐酸酸雾的性能。王金伟等 [21] 玻璃鳞片涂料是一种高固体重防腐蚀和超重防腐蚀过氨基硅油与异氰酸基封端的低聚物共聚合成了氨基硅 料,玻璃鳞片涂层的抗腐蚀性及抗渗漏性极佳,防护寿油改性的聚氨酯。实验研究表明,在同样的盐雾试验环境 达20年。美国 Owens-Corning Fiberglass 公司最初于 下,氨基硅油改性聚氨酯涂层对铜片表面的防腐蚀性能明 1957 年就发表了制造玻璃鳞片材料专利,同年对玻璃鳞片 显优于单一的聚氨酯涂层。
此外,在盐雾试验进行时,观 用于树脂涂料、玻璃钢、胶泥等进行了研究并且将其作为 察以氨基硅油改性聚氨酯为涂层的铜片表面,铜片表面的 防腐蚀材料用于设备衬里。我国的一些科研单位也于20 水滴为球状。产生这一现象的原因是改性聚氨酯中含有疏纪80 年代中期开始研究玻璃鳞片及玻璃鳞片涂料,并且得 水性的硅油,其表面自由能低,能有效地阻止腐蚀性物质 到了比较广泛的应用 [17] 与基材的接触。TrinhAnh Truc [22]用含长链的十三烷基 涂料作为防腐蚀的最简单的方法,就是要使介质与基 磷酸酯、含不饱和链的甲基丙烯酸氧化乙烯磷酸酯,以及 离,但涂层通常均存在孔隙,包括涂料的结构孔隙,二者的混合物合成了三种紫外光固化的聚氨酯防腐涂料。 以及 涂料在固化过程中溶剂挥发后所形成的空隙。尽管在 实验中将涂覆过上述涂料的钢材分别浸入0.1 mol/L 工中,通过增加涂装遍数,来减少开孔的数量,但不能溶液中,结果表明,纯的聚氨酯涂料在10 所有的孔隙都形成闭孔。由于涂膜能耐受与其接触的介大加剧,而经过上述三种物质改性的涂料约在20 腐蚀,但不能抵制介质的扩散,这种现象所有涂料都存会出现明显的腐蚀现象。
G Warren[23] 等将2,4-二甲氨基 在,也就是说,要想延长防腐蚀时间,必须增加介质通过 对苯二醌加入到聚氨酯涂料中。研究结果表明,对苯二醌 涂膜的扩散时间,玻璃鳞片涂料就能达到这样的效果。涂 的加入可以较大辐度地提高涂料的防腐性能,这主要是因 料中加入经过处理的玻璃鳞片可以改变涂膜的结构,鳞片 为对苯二醌属于富电子化合物,具有一定的还原性,其中 在涂膜内部相互平行且重叠排列,不仅把涂层分割成许多 的不定域电子可以与金属氧化物作用,以防止金属氧化反 小的空间而大大降低涂层的收缩应力和膨胀系数,而且能 应的发生。 形成防止介质扩散的屏障,迫使介质迂回渗入,延长介质 渗透扩散到基体的时间,从而增大涂膜的抗渗性能及机械 结语强度,达到延长基体防腐时间的目的 [18] 。田小妹等 [19] 采用 近年来,聚氨酯防腐涂料因其卓越的性能得到了快速 环氧基 硅烷作为偶联剂对玻璃鳞片进行处理后,将其加入 的发展,研究者制备出了不同性能且可以适应不同环境的 聚氨酯树脂 作为填料,制得了玻璃鳞片聚氨酯防腐涂料。 涂料。从以上防腐涂料种类可以看出,环氧型和互穿网络 从玻璃鳞片表面扫描电镜照片分析可知,经偶联处理的玻 结构的防腐涂料可以用于室内等对防腐程度要求不高的 鳞片涂料表面致密、平整,具有薄片结构,且鳞片在涂场合;而含氟涂料和玻璃鳞片涂料则可以用于工程、雷达 膜中平 行排列,似层层叠瓦,起到了阻滞介质渗透的作用, 等重防腐领域;经纳米改性的涂料能大大提高了涂料的力 封闭性 强,因而该涂料具有良好的防腐效果。
而未经处理 学性能和抗介质渗透能力,可以用于大多数场所。同时, 鳞片在涂 料中排列不规则,横竖不平,介质容易渗透底材。 它们自身也存在一些缺点,如含氟涂料、纳米涂料成本较 耐电压击穿 试验表明,PU 树脂玻璃鳞片涂料抗电压效果优 高,而玻璃鳞片涂料中的玻璃无机材料与有机树脂相容性 于其他树脂的 玻璃鳞片涂料。该涂料的整体性能也优于环 不好,处理起来也比较困难等。因此,如何将它们各自优 氧沥青玻璃鳞片涂 料、日本富士富丽克鳞片涂料、乙烯基 异的性能得以整合而制备出复合型涂料可能是今后发展 酯玻璃鳞片等涂料。 的方向。相信随着科学工作者的不断努力,会有更高性能、 适用性更广的防腐涂料的出现。 其他类型防腐涂料由于纳米粒子成本较高,使其广泛应用受到限制,而 参考文献 氟树脂和环氧树脂具有 良好的性能,所以聚氨酯防腐涂料 朱金华,文庆珍,张宝真.聚氨酯防腐涂料综述[J]. 海军工 中主要是含氟型和环氧型两大类。其他类型的并不多见, 程学院学报,1996(3): 82-86. 下面将其他类型的防腐涂料作一简要的介绍。袁立新等 [20] 采用环氧601 树脂和自制低相对分子质量有机硅树脂进行 聚氨酯/聚四氟乙烯耐磨防腐涂层表共缩合反应制得环氧树脂改性有机硅树脂,并以此改性树 面结构的研究[J]. 腐蚀科学与防护技术,1997,9(3): 182- 脂为基料涂料品牌网,加入颜料、功能性填料、助剂等研制出耐高温 186. 自干型环氧改性有机硅聚氨酯防腐蚀涂料,实验 10 涂料技术与文摘 Coatings Technology Abstracts2008, 479(2): 213- 222. 腐性能研究[J]. 中国涂料,2006,21(11): 29- 31. [22] TRINH ANH TRUC, NADINE PBRE, THIXUAN HANG, et al. Evaluation corrosionperformance UV-curedpolyurethane coating organicphosphorous compounds[J]. Progress OrganicCoatings, 2004, 49(2): 130- 136. [23] WARREN,RAHUL SHARMA, NIKLES,et al. Amine quinone polyurethane polymers improvedperformance advancedparticulate media[J]. Journal 学建材,2006,22(5):7-9. 自交联型水性聚氨酯涂料的涂料综述 Coatings Review 料的研究[J]. 湖南工程学院学报,2005,15(4): 88-91. 涂料工业,1998,28(3):8-10. 防腐涂料用环氧改性水性聚氨[15] 沈人杰,郑茂盛,王强,等. 聚氨酯/环氧树脂互穿网络复合 酯树脂的合成[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2005 17(3):材料的防腐性能研究[J]. 应用化工,2007,36(9): 851- 854. 205-208. [16] KRISHNAN.Studies corrosionresistant properties ERAMSHARMIN, ASHRAF,SHARIF AHMAD. Synthesis, sacrificial primed IPN coating Systems characterization,antibacterial corrosionprotective epoxy-PU systems[J]. Progress OrganicCoatings, 2006, properties epoxies,epoxy-polyols epoxy-57(4): 383- 391. polyurethane coatings from linseed Pongamiaglabra [17] seedoils[J]. International Journal 纤维复合材料,2000(1):45-47. Macromolecules, 2007, 40(5): 407-422. [18] 张基沛. 玻璃鳞片涂料的重防腐蚀作用[J]. 腐蚀与防护, 周小勇,樊君凤.高弹性环氧-聚氨酯重防腐涂料的研制[J]. 2003,24(9): 401-403. 现代涂装与涂料,2005,8(5): 11-13. [19] 田小妹,陈安仁,秋萍. 聚氨酯重防腐玻璃鳞片涂料的研究 环氧聚氨酯耐热重防腐涂料的研制[J].涂料 化学建材,1999(2): 13-14. 工业,2006,36(11): 42-44. [20] 袁立新,狄志刚,傅敏,等. 常温固化耐高温环氧改性有机 SAHA,MD JEELANI.Enhancement thermal硅聚氨酯防腐蚀涂料的研制[J]. 上海涂料,2005, 43(11): mechanicalproperties polyurethanefoam infused 9-12. nanoparticles[J].Materials Science 有机硅改性聚氨酯的合成及其防[10] 纳米氧化锌改性聚氨酯复合涂层的防腐性能[J]. 材料研究学报,2006,20(4): 354-360. [11] LI.Thermal AnticorrosiveProperties Polyurethane/ClayNanocomposites[J]. Journal PolymerResearch, 2004, 11(4): 275-283. [12] 聚氨酯IPN 的研究-制备方法与性能的关系[J]. 国计量学院学报,2002,13(3):221-224. [13] 袁俊霞防腐漆聚氨酯,陈建华. 聚氨酯互穿网络防腐蚀涂料的制备[J]. [14]王国建. 呋喃树脂-丙烯酸酯聚氨酯互穿网络防腐涂料的研 Magnetic Materials, 1999, 193(3): 276-278. (上接第 提高多异氰酸酯组分与水性多羟基组分的相容性及双组研究[J]. 涂料工业,2007,37(11): 19-21. 分水性聚氨 酯体系的使用期,但同时也会带来涂膜硬度、 Blockingagent-free PU crosslinking powder耐水性、耐酸性差等问题。
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