功能涂料综述

功能涂料综述

一、功能涂料的分类

1 热功能涂料

热功能涂料包括耐高温涂料、隔热保温涂料和示温涂料。

1.1 耐高温涂料

耐高温涂料一般指能长期承受200℃以上温度,漆膜不变色、不脱落,仍能保持适当的物理力学性能,使被保护对象正常发挥作用的功能性涂料。耐高温涂料主要由耐高温基料、颜填料组成,其耐高温性能与基料、颜填料,以及颜填料与基料的匹配有关。一般按基料的不同,将耐高温涂料分为有机耐高温涂料和无机耐高温涂料。有机耐高温涂料主要是有机硅类耐高温涂料,这是因为硅氧键键能高达443kJ/mol,并且有机硅高聚物中Si原子上连接的烃基受热氧化后,生成高度交联的Si—O—Si键,形成Si—O链保护层,减轻了高温环境对高聚物内部的影响。纯有机硅树脂的高温防腐能力及耐溶剂性能较差,机械强度和附着力也不理想,常用环氧树脂、聚酯树脂对其改性,改性后其耐高温性下降较小。Chen Hu等人以聚硅氧烷和铝粉分别作为基料和颜料制备了一种耐热涂料。这种涂料在600℃以下具有很低的红外辐射系数,到650℃时,涂层表面才有少量的黑点,说明该涂层能承受650℃高温。有机耐高温涂料的耐高温上限不及无机耐高温涂料;无机耐高温涂料耐温可达400~1000℃甚至更高,但其漆膜脆,硬度高,弯曲时易开裂。常用的几类耐高温涂料有癸酸乙酯耐高温涂料、磷酸盐耐高温涂料、硅溶胶耐高温涂料以及硅酸盐耐高温涂料。

耐高温涂料广泛用于石油、化工、冶金、交通、宇航、机电、兵器等领域。

1.2 隔热保温涂料

隔热涂料是指能有效地阻止热传导,降低涂层表面和内部环境温度的一类涂料,分为阻隔型隔热涂料、反射型隔热涂料、辐射型隔热涂料、真空绝热保温涂料和纳米孔超级绝热保温涂料5类。

杨少武等人研究了纳米二氧化钛粉体、反射太阳光红外线因子CICP-L等材料对建筑反射隔热功能涂料反射太阳光的影响,提出了一条反射太阳光(特别是红外线)效果显著的涂料生产合成工艺路线,解决了普通建筑反射隔热涂料效果低下、色彩不能多样化的问题。

这类涂料广泛应用于建筑外墙、船舶甲板、汽车外壳和军事航天领域。

1.3 示温涂料

示温涂料是以颜色变化来指示物体温度及温度分布的涂料。示温涂料分为可逆型、不可逆型和熔融型3类。其原理都是利用受热前后,涂料中变色颜料发生物理或化学变化而呈现不同颜色,来达到指示温度等目的。

可逆示温涂料可用于高温报警、大面积表面温度测量;不可逆示温涂料可用于防伪、建筑装饰及非金属材料的温度测量。

2 防污功能涂料

防污涂料也称耐沾污涂料,是不易被灰尘等污染物沾污,表面易于清洗的一类新型功能涂料。防污涂料一般由防污基料、漆基、毒剂、颜料、助剂和溶剂组成。按应用类型分类,最常见的防污涂料是建筑防污涂料和船舶防污涂料。

建筑涂料的防污性能是一个很重要的指标,常用的水性建筑涂料能满足人们的一般要求,但耐沾污性能不强,使用过程中沾到涂膜上的污迹难以清除。要解决涂膜耐沾污性不良的问题,需从提高涂膜致密性和憎水性两方面入手:一是采用有机硅—丙烯酸树脂乳液或含氟树脂乳液;二是加入低表面能的材料(耐沾污剂)。硅丙乳液与醋丙、苯丙、纯丙乳液相比,其耐沾污性、耐候性更优异,是近年来发展最快的建筑外墙涂料。将纳米技术应用到低表面能涂料中也是一个较好的研究热点。陈美玲等人将纳米SiO2引入氟硅丙烯酸树脂低表面能防污涂料中,认为纳米SiO2可以在涂膜表面形成微纳米结构,类似荷叶效应,对涂膜耐沾污性能有增强作用。据报道,北京首创纳米科技有限公司利用纳米胶体材料、纳米杂化乳液以及纳米复合微观组装技术,研制成具有超疏水性的耐沾污纳米复合改性涂料,并得到了实际应用。另外来自仿生学的荷叶效应涂料也引起了一定的关注。

船舶防污涂料的作用是抑制海生物附着。目前较实用的是使用防污剂制备的基料不溶型或基料可溶型防污涂料,这要求防污剂有一个稳定有效的渗出率,在漆膜表面形成有毒溶液薄膜,从而阻止海生物的附着。新型船舶防污涂料有:(1)不含锡类自抛光防污涂料;(2)低表面能防污涂料,这类涂料的表面能在25mN/m时,海生物最难黏附上去;(3)仿生防污涂料;(4)生物化学防污涂料;(5)导电防污涂料;(6)以可溶性硅酸盐为防污剂的防污涂料。

3 防水功能涂料

防水涂料是在常温下呈无固定形状的黏稠状液态材料,经涂布后,通过溶剂的挥发、水分的蒸发或反应固化后在基层表面可形成坚韧防水膜的材料总称。防水涂料属于建筑涂料的一类,具有高强度、高韧性、高密度、高弹性、高效防水性的特点,主要应用于外墙、地下建筑、厨房、卫生间、粮仓等多水潮湿场所,起到防雨、防水和防潮的作用。

根据防水原理,防水涂料可分为两大类:(1)防水材料渗入混凝土,堵塞毛细孔或形成憎水层,阻碍水的侵入而起到防水作用;(2)高分子物质在基材表面形成一层整体有弹性的防水膜,能适应基层变化,保持涂膜完整,将水与基材隔离,达到防水目的。按成膜物质分类,防水涂料一般可分为:改性沥青类、乙酸乙烯类、丙烯酸酯类、聚氨酯类、有机硅类、有机氟类和无机(有机、无机复合)类。

目前,市场上的防水涂料有两大类:一类是聚氨酯类防水涂料,另一类是聚合物水泥基防水涂料。由于聚氨酯、固化剂、填料的不同而形成不同品种的聚氨酯防水涂料,故聚氨酯防水涂料又分为单组分聚氨酯防水涂料、双组分聚醚型聚氨酯防水涂料、沥青聚氨酯防水涂料、彩色聚氨酯防水涂料4类。随着环保要求的提高,环保型单组分聚氨酯防水涂料、水固化型聚氨酯防水涂料、水性聚氨酯防水涂料,有机硅、丙烯酸、环氧等改性聚氨酯防水涂料日益引起人们的重视。M.M.Al-Zahrani等人比较了一种聚氨酯基防水涂料、高黏度环氧基防水涂料、两种水泥基防水涂料的防水性能,发现聚氨酯基防水涂料显示出最佳的防水性能。聚合物水泥基防水涂料是一种由液料(聚合物乳液和添加剂)和粉料(水泥、无机填料以及助剂)组成的双组分水性防水涂料,也是国家大力提倡的环保型产品。

4 防火功能涂料

防火涂料或阻燃涂料是指涂覆于可燃性基材表面,能够改变材料表面燃烧特性,阻滞火灾迅速蔓延,或在火灾时能形成隔热层使底材与热源隔离,或提高结构的耐火极限的一类功能涂料。随着建筑物高层化、集群化和可燃有机合成材料的广泛应用,火灾的隐患变得突出,防火涂料作为防火的有效措施之一,得到广泛应用。防火涂料的阻燃机理为:(1)涂料本身不易燃,使被保护的基材不直接与空气接触而延迟基材着火;(2)防火涂料受热分解出不燃性气体(这种分解反应如是吸热反应还会降低体系温度),冲淡被保护基材受热分解出的易燃气体和空气中的氧气,抑制燃烧;(3)防火涂料预热能生成减缓及终止燃烧连锁反应的自由基;(4)防火涂料遇热膨胀,形成隔热隔氧的膨胀炭层,阻止燃烧的进行。涂料用聚合物基料多为易燃物,将P、Si、B或N等元素改性到碳链聚合物材料中,可以得到具有较好阻燃性能的材料,而用阻燃剂经过一定的工艺来改善聚合物的燃烧性是一种低成本且有效的方法,得到了广泛应用。Serge Bourbigot和Sophie Duquesne对阻燃聚合物,特别是阻燃剂、纳米填料和表面处理改善聚合物的燃烧性做了详细总结。

按照组成和防火原理,防火涂料可分为非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料两大类。膨胀型防火涂料是国内外应用最广的一类防火涂料;非膨胀型防火涂料用的防火助剂是一种组合体系,包括成炭剂、成炭催化剂、发泡剂3部分。传统的多聚磷酸铵/季戊四醇/三聚氰胺阻燃剂体系,在火灾时形成疏松的阻隔层,易被火渗透。关于新型阻燃剂体系的研究很多,如用低成本的碳酸钙、云母,将纳米材料,如碳纳米管、纳米二氧化硅引入防火涂料中,发生火灾时形成一层致密的阻隔层,达到更好的防火效果。非膨胀型防火涂料受热时涂层体积基本不变,一般认为这种防火涂料的阻燃效果有限,主要用于木制品、塑料等表面防止小火引燃和火势蔓延。

5 防腐功能涂料

防腐涂料是一种能够避免酸、碱及各种物质对材料腐蚀的涂料,是涂料中的一个重要品种。防腐涂料是保护材料最有效、最经济、应用最普遍的方法。重防腐涂料是指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境中应用,并能达到比常规防腐涂料更长保护期限的一类防腐涂料。

防腐涂料由基料、颜填料、溶剂和助剂组成,其防腐性和耐久性与基料种类、基材的预处理、固化、涂层厚度、涂层和基材间的黏结力,以及一些外部环境因素相关。理解涂层体系中各组分的相互作用,导致防腐涂料腐蚀失效的物理、化学原因,是研发新的防腐涂料的基础。防腐涂层通常由多涂层体系组成,根据体系的需要,每一层涂层可以是金属基的、有机的或无机的组分组成,比如典型的海洋防腐涂层由底漆、一道或多道中间漆以及面漆组成。底漆起到保护基材不被腐蚀和提供良好的基材附着力的作用;中间漆提供一定的涂层厚度,并保护基材不被一些外部破坏性物质破坏;面漆则既要满足颜色、光泽要求,又要能抵抗紫外线辐射。

防腐涂料一般分为聚氨酯防腐涂料、环氧防腐涂料、富锌防腐涂料、鳞片防腐涂料、高固体分防腐涂料、水性防腐涂料、聚苯胺防腐涂料7类。最常用的防腐涂料是环氧类防腐涂料和聚氨酯类防腐涂料。环氧树脂类涂料的耐候性不好,常作为底漆或中间涂层;面漆则用聚氨酯类涂料,以保持良好的光泽和耐候性。与环氧树脂类涂料相比,聚氨酯类防腐涂料具有优异的耐候性,涂膜保光性好,另外,聚氨酯分子间有氢键作用,使得聚氨酯涂层具有一定的自修复性。聚氨酯涂料的缺点是机械性能差,易变性,且不耐高温。

防腐涂料主要应用于金属防腐、工业和民用建筑构件防腐以及船舶防腐等领域。

6 耐磨涂料

耐磨涂料作为一种功能涂料,涂覆于基材表面后,使材料在摩擦运动的工况下和应力应变的服役环境中,减少摩擦磨损、降低能耗。广义上说,由热喷涂、气相沉积、化学镀、电镀和化学黏结法制备的具有耐磨性能的材料均属于耐磨涂料。下面所说到的耐磨涂料是指化学黏结法制备的耐磨涂料,具有工艺简单的特点。

耐磨涂料主要由基料、润滑剂、增强剂3部分组成。基料是耐磨涂料的重要组成部分,其作用是将涂料中的各种组分牢固地黏结在一起,并与基体产生良好的黏结力,使之在基体表面形成牢固的涂层。耐磨涂料一般采用环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯等作为基料;润滑剂是提高耐磨涂料润滑减磨性能的主要组分,使涂料具有较小的摩擦系数和自润滑性。常用的耐磨涂料的固体润滑材料有MoS2、石墨、PTFE(聚四氟乙烯);增强剂一般采用氧化铜粉、石英粉、陶瓷粉等,可在一定程度上提高涂料的机械强度和表面硬度,改善涂料的耐磨性能。耐磨涂料的性能显然取决于基料、耐磨填料、填料与基料的用量比、填料的配用及填料与基料的结合性能。耐磨涂料的品种很多,应依据具体环境选用耐磨涂料。Hao-Jie Song等人研究了用纳米氧化锌和聚氨酯制备的耐磨涂料的耐磨性能,用红外光谱分析摩擦过程中粒子的结构变化,用光学显微镜和扫描电子显微镜分析摩擦机理,通过摩擦系数分析粒子对涂料摩擦学性能的影响,是研究耐磨涂料的典型方法。

7 导电涂料

导电涂料是涂覆于非导电底材上,使其具有传导电流能力的一类涂料,能起到电磁屏蔽和抗静电的作用。按组成及导电机理可分为结构型(本征型)导电涂料和复合型(添加型)导电涂料两类。结构型导电涂料是以导电高聚物(具有共轭π键长链结构的高分子)为基本成膜物质,以高聚物自身的导电功能使涂层导电。导电高聚物是指自身结构或经过“掺杂”少量“杂质”之后具有一定导电功能的高聚物。复合型导电涂料是通过一定的工序,将导电的无机粒子或有机抗静电剂加入到非导电树脂中,制得的抗静电或导电涂料。目前实际应用较多的是复合型导电涂料。

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石墨烯复合防腐蚀涂料的研究进展

石墨烯复合防腐蚀涂料的研究进展

第55卷•第]期• 2022年1月

石墨烯复合防腐蚀涂料的研究进展

黄志雄笃田建平爲陈满骄笃雷 裕爲江雪莲爲胡新军“(四川轻化工大学乳机械工程学院,b.材料腐蚀与防护四川省重点实验室,四川自贡643000)[摘要]石墨烯具有其优异的力学、电子学、热学、磁学、化学特性及屏蔽性能,在防腐蚀领域具有巨大的潜力。 目前石墨烯在防腐蚀应用上主要有2种方式,一种是直接作用在基材上,另一种是作为纳米填充物对聚合物涂层 改性。石墨烯与具有防腐蚀性能的聚合物材料复合使用,所制备的复合防腐蚀涂料的综合防腐蚀性能得到大幅提 高。围绕复合防腐蚀涂料研究,介绍了石墨烯在溶剂型和水性环氧树脂防腐蚀涂料、聚氨酯防腐蚀涂料以及丙烯 酸防腐蚀涂料中的功能化应用,综述了近几年来国内外石墨烯复合防腐蚀涂料的研究现状,并就石墨烯复合防腐 蚀涂层的发展前景进行了展望。[关键词]石墨烯;复合防腐涂料;纳米材料;聚合物材料[中图分类号]TU56+1.67 [文献标识码]A doi: 10.16577/j.issn. 1001 -1560.2022.0025[文章编号]1001-1560(2022)01-0193-10Research Progress of Graphene Composite Anti - Corrosive CoatingsHUANG Zhi-xionga, TIAN Jian-pinga, CHEN Man-jiaoa, LEI Yua, JIANG Xue-liana, HU Xin-juna>b (a. College of Mechanical Engineering, b. Material Corrosion and Protection Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, China)Abstract: Graphene has excellent mechanical, electronic, thermal, magnetic and chemical and shielding performance, which presents great potential in the field of anti-corrosion. At present, there are two main ways in anti -corrosive application for grapheme: one is to act on the substrate directly, the other is as nano filler to modify the polymer coating. The comprehensive anti - corrosive performance of composite anti - corrosive coating produced by graphene and anti - corrosive polymer materials was gready improved. In this paper, in the research field of composite anti - corrosive coating, the functional application of graphene in solvent and water - based epoxy resin anti - corrosive coating, polyurethane anti - corrosive coating and acrylic anti - corrosive coating was introduced. The status of research on graphene composite anti - corrosive coating at home and abroad in recent years were also summarized. Finally, the development prospect of graphene composite anti - corrosive coating was prospected.Key words: graphene ; composite anti - corrosive coating ; nanomaterials ; polymer materials

高性能水溶性醇酸树脂涂料的研究及应用

高性能水溶性醇酸树脂涂料的研究及应用

高性能水溶性醇酸树脂涂料的研究及应用

时间:2016-06-3

关键词:高性能 水性 醇酸树脂 涂料 研究 应用

余航(福记社水漆有限公司), 王芳贵 ( 成都道立福科技有限公司 )

摘 要 : 随着新环保法的实施和人们生活水平的提高 , 涂料水性化已成为涂料工业发展的必然之路 , 更是很多涂料企业燃眉之急。无论技术成熟与否,涂料企业都全面开始油漆水性化,这是涂料企业的风险,也是机遇。本文综述了目前国内产量最大、价格低廉的醇酸树酯的合成、改性 , 以及 水性醇酸树脂涂料的应用和发展前景。

关键词 : 环保 ; 水性涂料 ; 醇酸树脂 ; 高性能 ; 催干剂

涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料 , 广泛应用于各类建筑物、各种工业制品和交通工具的装饰与保护以及各类钢铁设施如码头、海洋石油钻井平台、输变电塔等的防腐保护。随着科技的发展 , 涂料的功能和应用领域正在逐渐完善和扩大 , 涂料的消费水平也已经成为衡量一个国家经济发展水平的重要指标 。

1 涂料工业面临的问题和发展趋势

随着新环保法的实施以及人们生活水平的提高 , 现有涂料工业面临前所未有的挑战 , 如何制备出质量不亚于同类油性漆的水性漆?如何降低对大气的污染?从而实行“油改水”的平稳过度。是涂料工业必须面对和解决的问题。

西方发达国家对 VOC 的防治起步较早。美国早在 1966 年就制定和实施了著名的加利福尼亚RULE66 法规 ; 在 1977 年 , 美国环保局 (EPA) 进一步制定了大气净化法 CAA (CLEAR AIR

ACT,CAA) , 提出了 VOC 的排放标准 ;1990 年又对 CAA 作了进一步的限定和修正 。欧洲各国也制定了严格的 VOC 排放标准 , 最具代表性的是德国的大气清净法 。我国从 20 世纪 80 年代开始也陆续制定了一些环保法规。环境压力正在影响全球的涂料工业 , 因此 , 发展和推广低 VOC 甚至零 VOC 的环保型涂料是大势所趋 。

光功能高分子材料综述

光功能高分子材料综述

常 州 轻 工 职 业 技 术 学 院

毕 业 论 文

课题名称: 感光高分子材料

系 别: 轻工工程系

专 业:__ 高分子材料加工技术__ _

班 级: 10工艺试点

学生姓名: 刘振杰

指导教师: 卜建新

感光高分子材料

【摘要】

本文主要介绍了感光高分子的发展简史以及感光高分子的分类和在日常生活中、工业中的应用,主要研究重氮树脂型光敏材料、自组装型超薄胶印版、化学增幅与无显影光刻胶及刻蚀技术,和当今感光高分子的主要研制课题。

【关键词】 感光高分子 感光聚合物 光致变色高分子

一、简介

随着现代科学技术的发展,感光高分子材料越来越受到重视。所谓感光高分子材料就是对光具有传输、吸收、存储和转换等功能的高分子材料。

二、研究方向

21世纪人类社会将进入高度信息化的社会,光与半导体相融台的高技术将引人注目。高分子材料的感光特性引起科学界和工业界的兴趣。高分子材料的功能特性主要有:①化学变换功能(感光树脂、光学粘接剂、光硬化剂等)。②物理变换功能(塑料光纤、光盘、非球面透镜、非线性光学聚合物、超导聚合物等)。② 医学化学功能(抗血栓性聚合物人工畦器等)。④ 分离选择功能(微多 L膜、逆透过膜等) 由此可见,具有感光的高分子材料占居多数,它们的产品在市塌占有的份额很大。像非线性高分子材料这样的尚未达到实用化的高分子材料更是为数众多 该材料的通感光与光的化学、物理变化功能是有很大差别的。前者的典型代表是光纤和各种透镜。对这些材料不殴要求透明性强。如要求、光纤材料从可见光到近红外光范围内的透明性极其严格。标准的塑料光纤(POF)是由PMMA制成的,具c—H 基,故不能避免红外吸收。为了提高透明性而研制羝化物光纤。用于制作透镜的材料必须具南高范围的折射率和分散特性 这一点,有机高分子材料与无机玻璃类材料相此,者处于劣势。塑料材料具有优良的成形性,宜用来生产诸如形状复杂的非球面透镜等高性能透镜。CD用的透镜,主要是用PMMA材料制作。制作透镜用的PMMA工业材料市塌规模看好 要求它具有优良的耐热性和低的吸水性 其中具有脂环式结构的塑料市埸将有扩大趋势。产品的薄型化要求具有高折射率的材料。获得优良的成像性需要采用低双折射率材料。对光盘基板材料的功能也应十分重视,正在积极开发不产生双折射的各向同性塑料材料。同时致力于开发具有优良光学特性和折射率分布特性的塑料。塑料光纤与石英光纤相比.它的传输距离和带宽特性很差。由于POF是用高折射率的PMMA作芯t用低折射率的氟塑料作包层,这种两层结构会引起模分散 它的最大传输速度为lOMbit/秒,与石英光纤的10Ghit/秒传输速度相比,实在是太小了。上述第①种功能是基于光照射后的高分子材料的重合硬化。开展利用紫外线下瞬时重台的涂料、粘接剂等研究不容忽视。要求光学粘接剂能把尺寸为数 m的石英光纾精密固定。要求它具有低收缩性和折射率特性。DRAM 将向大容量化发展,由4Mbit发展到64Mbit、256Mbit2l世纪初将达到1Gbit,需要重视光源和短渡长的光,为此要大力开发高性能感光聚台物。[1]

基于技术标准的机车车辆用涂料挥发性有机化合物综述(下)

基于技术标准的机车车辆用涂料挥发性有机化合物综述(下)

2019年7月(总第393期)·5·标准化工作STANDARDIZATIONWORK第47卷Vol.47第7期No.7铁道技术监督RAILWAYQUALITYCONTROL

收稿日期:2019-04-09作者简介:杨松柏,研究员4机车车辆用涂料VOC4.1历史沿革我国生产的机车车辆很早就开始使用水性涂料。1980年代末,使用水乳化沥青浆代替原用溶剂型石棉沥青浆,后被水性阻尼涂料全面取代。1990年代中期,在铁路货车制造中曾小批量使用水性厚浆醇酸漆。2007年开始,大量使用由PVDC树脂制备的单组份水性底面合一涂料。2007年投入运行的CRH5型动车组内饰,使用了包括双组份水性底漆、面漆组成的涂层体系。2009年,在部分出口新加坡的地铁车辆上,全部使用水性涂料。近年来,在部分城轨或地铁车辆上,也已开始批量使用水性涂料,包括装饰性要求极高的车体外侧水性面漆。TB/T2932—1998《铁路机车车辆阻尼涂料供货技术条件》(已废止,转化为Q/CR289—2014《铁路机车车辆阻尼涂料供货技术条件》),就是主要针对水性阻尼涂料制定的。TB/T2260—2001《铁路机车车辆用防锈底漆》(已废止,转化为Q/CR227—2014《铁路机车车辆用防锈底漆》)和TB/T2393—2001《铁路机车车辆用面漆》(已废止,转化为Q/CR236—2014《铁路机车车辆用面漆》)制定时,就体现了高固(体含量)低粘(度)的理念。标准性技术文件TJ/CL252.1—2012《铁路货车用水溶性油漆技术条件(暂行)》和TJ/CL252.2—2012《铁路货车用水溶性油漆(底面合一)技术条件(暂行)》中规定,涂料的VOC应小于或等于150g/L(ASTMD3960—2005《涂料及相关涂层中挥发性有机化合物含量测定的标准实施规程》,差值法,扣除水和豁免溶剂)。这2个技术文件的制定,对水性漆的使用起到了积极的推动作用。机车车辆使用的溶剂型涂料VOC含量通常在50%左右,水性涂料则要低很多,一般在10%上下。目前,为了贯彻环保相关政策法规和要求,减排VOC已是大势所趋,在机车车辆上使用水性涂料则是解决VOC排放问题的主要方法。据了解,基于技术标准的机车车辆用涂料挥发性有机化合物综述(下)杨松柏(中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所,北京100081)摘要:为稳妥完成我国机车车辆业用涂料水性化进程,在全面梳理国际国外国内相关组织和技术标准对VOC定义、测量方法、计算方法以及具体VOC释放量指标的基础上,分析我国机车车辆业用涂料沿革、部分省市对VOC排放的规定、面临的问题,提出降低涂装过程VOC排放的途径,对机车车辆用涂料的水性化及VOC减排控制提出建议。关键词:机车车辆制造;机车车辆检修;溶剂型涂料;水性涂料;挥发性有机化合物;技术标准中图分类号:U260.67-65文献标识码:A文章编号:1006-9178(2019)07-0005-05Abstract:Tosuccessfullycompletethewaterbornepaintprocessofdomesticrollingstocks,byfullyreorganizingtheVOCdefinitions,measuringmethods,calculationmethodsandspecificVOCreleaseindexesthatarespecifiedbytherelevantorganizationsandinrelevanttechnicalstandardsbothhomeandabroad,thearticleanalyzestheevo⁃lutionofpaintsforrollingstocksinChina,regulationsmadeinsomeprovincesandcitiesinviewofVOCemissionandexistingproblems;proposestheapproachtolowerVOCemissionduringpainting;makessuggestionsforwater⁃bornepaintsforrollingstocksaswellasVOCemissionreductionandcontrol.Keywords:RollingStockManufacturing;RollingStockInspectionandRepair;SolventBasedCoating;Water⁃bornePaint;VolatileOrganicCompound;TechnicalStandard·6·基于技术标准的机车车辆用涂料挥发性有机化合物综述(下)标准化工作近年来铁路机车车辆制造厂已进行多次水性涂料的工艺试验,使用水性涂料的机车车辆已经过多年运用考验,部分生产线已开始或完成了对涂料水性化的适用性改造,中国铁路总公司近年制定的机车车辆用涂料企业标准也已将水性涂料的技术要求纳入其中。4.2部分省市对VOC排放的规定根据各省市环境管理的要求,近年来一些省市陆续出台有关污染物排放的地方标准,作为对企业开展环评和污染物排放监控的主要依据,特别是针对因涂装工序致使大气污染物排放的重点行业,如汽车制造业、船舶制造业、家具制造业、集装箱制造业等。这些地方标准规定了涂料中有机溶剂含量、大气污染物的种类和测定方法、单位涂装面积总VOC(VOCs)排放量或VOCs最低去除率等内容,指标主要包括苯、甲苯、二甲苯、甲苯与二甲苯合计、苯系物、非甲烷总烃、VOCs等,有些浓度排放限值甚至比GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》更为严格。对涂料使用企业而言,相关指标的重点是污染物有组织和无组织排放浓度限值。部分地方标准中大气污染物排放浓度限值见表7。

功能粉体材料

功能粉体材料

微纳粉末制备中的形貌与粒度控制

摘 要:微纳粉末材料的形貌和粒度控制是粉体材料制备领域内的关键性问题之一。本文对湿法制备粉体材料过程中形貌与粒度控制的机理、国内外研究进展进行了综述,指出形貌与粒度控制过程中存在的问题并提出建议。

关键词:微纳粉末;形貌;粒度

1 前言

功能粉体材料是有色金属重要的应用形式之一,如金、银、铂族、铜、镍粉末用于电子浆料、导电胶的制备;锌粉用于防腐涂料、碱性锌锰电池电极材料;镍、钴氧化物用于镍氢、锂离子、固体氧化物燃料电池电极材料;SnO2用于Ag-SnO2,电接触材等,不胜枚举。有色金属功能粉体材料制备,已成为产业链延伸、产品深加工增值的重要方向,是高新技术发展的重要基础。因此研究功能粉体材料有很重要的意义。

材料的性能,主要决定于其组成与结构;而对粉体材料而言,还有其特殊性,颗粒形貌与粒度,亦是决定粉体材料性能的重要因素。

本文将对微纳粉末制备的形貌与粒度控制及国内外的研究进展进行综述。

2 形貌与粒度控制的意义及复杂性

2.1 纳米粉末形貌要求举例

对微纳粉末的粒度和形貌的要求因用途而异。

三氧化铁有α、β、γ三种晶型。其中水煤气转化反应、丁烷脱氢反应催化剂用三氧化铁要求为α晶型,而磁记录介质用超细三氧化铁磁粉要求为γ晶型,粒度小于0.3pm、形状是长径比大于8的针状。另外颜料用α-Fe2O3最好是棒状、盘状、薄板状[1]。

A12O3有α、γ、θ、η等八种晶型[2],催化剂及载体用的氧化铝应为η-A12O3或γ-A12O3,而α-A12O3是重要的陶瓷材料。氧化铝的水合物主要有三种三水合物和两种一水合物,阻燃材料用要求是三水合物,并且粒度细,有合理级配、透明性好、粒子形状为片状、细棱状。

用作镍氢电池材料的球形氢氧化亚镍粉末则要求其粒度有一定的分布宽度,以便小粒子可以填充在大粒子的空隙之间,提高电极的能量密度[3];而作为制备电子工业用的氧化镍粉末的煅烧前驱体,则要求粒度在亚微米且分布尽可能狭窄[4]。

功能材料其分类综述

功能材料其分类综述

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功能材料其分类综述

作者:薛智琴

来源:《消费电子》2012年第12期

摘 要:功能材料是指具有优良的物理、化学、生物等性能,并且能够完成各种功能之间的相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类行业的材料。本文在总结了一定文献的基础上根据功能材料所实现的功能对几种典型的功能材料作以简要介绍。

关键词:材料;功能材料;功能材料分类

中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0202-01

一、功能材料及其分类

功能材料的分类非常复杂,主要原因是功能材料的研究,生产和应用宽泛,因此,导致功能材料的种类繁多,存在很多分类依据。

(一)能源材料

为了克服已经不容忽视的环境和能源问题,积极大力开发能源材料已经成为全世界各界人士的共识。目前的新能源主要有太阳能、地热能、风能、海洋能、氢能、生物质能和核聚变能等。广义的说,凡是能源工业及能源技术所需的材料都可称为能源材料。目前从材料研究角度,能源材料可以大致分为新能源材料、节能材料、储能材料。

(二)生态环境材料

生态环境材料是指那些具有良好的使用性能同时又满足环保要求,与环境相互作用能产生优良的环境协调性的材料。环境材料一般需要具有一定的先进性, 环境协调性,舒适性。如平时大家购物使用的方便袋,丢弃后往往会由于材料降解能力差而浮于地表,形成大地的“白色癌症”,对土质有很大伤害。

(三)生物医学材料

生物医学材料指的是一类与生物系统 如人体循环系统等直接接触,并能够发生相互作用,以诊断、治疗或替换生物机体中被疾病或外伤损坏的组织和器官或增进其功能,同时对人体组织不会产生不良影响的材料的统称。

仿生材料也是生物材料的一个分枝。目前关于仿生材料的最新研究成果是一种人造蜘蛛丝纤维,若其得到研发,那么研发出稳定的人造蜘蛛丝纤维将在很多领域得到应用,比如手术缝合材料, 自动化工业使用的纤维,防弹背心等。 龙源期刊网

氨基树脂

涂料用氨基树脂的研究发展现状综述

院系:材料与化工学院

班级:110313

学号:110313125

姓名:王剑桥

涂料用氨基树脂的研究发展现状综述

摘要 由于氨基树脂固化时变硬变脆,一般不单独做涂料使用,常与含有羟基、羧基、酰胺基的树脂进行交联固化而用于涂料。常用来固化的树脂有醇酸、环氧、聚酯、热固性丙烯酸树脂。脲醛树脂价格便宜、固化速度快,但户外耐久性差,常用于木制家具清漆。

三聚氰胺甲醛树脂的耐污性、耐化学性和户外耐久性更好,所以在涂料工业中,氨基树脂主要采用醇醚化改性三聚氰胺甲醛树脂。其中,丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂常用于工业、汽车面漆、厨房用具漆、卷材涂料、酸固化涂料中。甲醚化及混醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂则广泛应用于卷材涂料、高固体分色漆。

关键字 氨基树脂 固化 三聚氰胺甲醛树脂 涂料

氨基树脂是指含有氨基的单体和甲醛经加成缩聚反应制得的热固性树脂。氨基树脂在高温下可以自身固化,形成非常坚硬而又脆的膜,在少量酸催化下能提高固化速度,固化温度在100~160℃范围内。在涂料应用中的氨基树脂主要是指脲醛树脂(UF)和三聚氰胺甲醛树脂。氨基树脂是一种多官能团化合物与醛类(主要为甲醛)加成反应得到(含-CH2OH官能团)产物,再与脂肪族一元醇部分或全部醚化并同时缩聚得到的树脂,称为氨基树脂,可作为醇酸树脂、丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂、环氧树脂、环氧酯等多种树脂的交联剂。

氨基树脂是一种多官能团的聚合物,如单独作涂料,得到的涂膜附着力差、硬度高、涂膜发脆,没有应用价值。氨基树脂作交联剂的涂膜具有优良的光泽、保色性、硬度、耐化学性、耐水及耐候性等,因此,氨基树脂广泛应用于汽车、工程机械、钢制家具、家用电器和金属预涂等领域。氨基树脂漆在酸催化剂作用下,可大幅度降低烘烤温度,这种性能使其可用于二液型木材涂料和汽车修补涂料。

陶瓷涂料综述

1 / 6 国内陶瓷涂料研究进展综述

摘要:

随着涂料工业的发展,一些有机涂料已经不能满足人们的绿色环保、多功能化和优良性能的理念,而陶瓷涂料的发展开启了向高新涂料领域的进展和研究,进一步满足了人们对于提升涂料性能的愿景。本文主要基于目前现有的国内多种有关陶瓷涂料的研究成果,简明地阐述了各种陶瓷涂料的优良性能,以及其最新的研究发展,同时对这些陶瓷涂料的制备方法和机理进行了归纳,总结,并且进一步提出了一些有关陶瓷涂料的设想和改进。

关键词:

耐高温;陶瓷;瓷膜;涂料;涂膜;环保;

0 前言:

陶瓷涂料属于功能涂料领域[1],是一种新型的水性无机涂料。它是以纳米无机化合物为主要成分,并且以水为分散质,涂装后通常经过低温加热方式固化,形成性能和陶瓷相似的涂膜。其原料蕴藏丰富,便于开采且价格低廉,进而使其成本也相对传统涂料较低。其中一些采用了硅烷偶联剂,氢氧化铝胶体制备的陶瓷涂料,具有耐高温、高硬度、不燃无烟、超耐候、环保无毒、色彩丰富、涂装简便等诸多优势。经过各种新型的改良和增进后,其各种优越的性能和廉价的成本也讲逐渐取代传统涂料。

而传统的有机涂料等,对环境的影响颇为巨大,不仅成品经常排放温室气体导致气候变暖,而且还释放有毒物质于空气中,导致人或动植物的疾病和死亡,其在生产的过程之中也耗能大,不满足我国低碳的理念,并产生各种工业污水或有毒气体。

本文试图对各种陶瓷涂料相关的文献资料进行归纳,分类并总结,从各种试剂的配比及制备方案中分析出陶瓷涂料的一些发展和改进,并进行一些相关的理论设想。

1 陶瓷涂料概述

1.1 成膜机理

一般由多种纳米级氧化物,通过改进的溶胶-凝胶[2]等反应,并且在低温下,以水为分散介质,水解固化行成类似陶瓷和玻璃的漆膜。

1.2 原料来源

陶瓷涂料的原材料来自于极普通的、储量极为丰富的天然矿石和金属氧化物(如:石灰石、粘石英砂),而且生产工艺也不复杂,能耗相对较低。因而原材料资源十分丰富,这与完全依赖石油化学工业、并以石油为主要原料的有机涂料相比较,不仅具有很大的资源优势,而且更加符合低碳要求。

导电涂料技术综述

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导电涂料技术综述

作者:蔡畅

来源:《科学与财富》2017年第23期

摘要:导电涂料是伴随着现代科学而迅速发展起来的特种涂料。1933年6月6日, 美局授权了第一个导电涂料专利,由于导电涂料的特殊功能被广大研究员所认识,有关导电涂料的研究也越来越活跃。伴随着科技的进一步发展,尤其是电子、电气产品的飞速发展,导电涂料也得到了快速的发展。本文对导电涂料技术的发展进行了概述,对国内外申请人进行统计分析,通过上述统计,分析了国内外导电涂料的发展现状和导电涂料的发展趋势。

关键词:导电,涂料,特种涂料

一、导电涂料技术概述

导电涂料是涂于高电阻率的高分子材料上,使之具有传导电流和排除积累静电荷能力的特种涂料,可涂覆于任何形状基材的表面或内部。导电涂料按组成及导电机理可分为两大类:结构型(亦称本征型)导电涂料与复合型(亦称添加型、掺杂型)导电涂料。

本征型导电涂料其导电机理一般认为是高分子聚合物分子内部电子的转移使其具有导电性。复合型导电涂料是指以高分子聚合物为基础加入导电物质,利用导电物质的导电作用来达到涂层电导率在10-12 S/m以上。它既具有导电功能,同时又具有高分子聚合物的许多优异特性,可以在较大范围内根据使用需要调节涂料的电学和力学性能,并且成本较低,简单易行,因而获得较为广泛的应用。复合型导电涂料由高分子聚合物、导电填料、溶剂及助剂等组成。常用的导电填料有金属系填料、碳系填料、金属氧化物系填料、复合填料、新型纳米导电填料等。复合型的导电涂料其导电机理较为复杂,主要包括以下三种导电机理的理论:(1)无限网链理论、(2)热力学理论、(3)竞争理论。上述三种理论分别从导电粒子含量;导电体系内部的界面能与导电粒子含量的关系;导电通道机理、隧道效应机理和场致发射机理之间的竞争关系三个不同方向对导电机理进行了阐述。

水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用

水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用

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综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、

防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性

水性聚氨酯涂料的热点研究方向。

关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展

聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化

合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-

NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。聚氨酯被誉为性能最优

异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。

但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶

剂,对人类健康和环境造成危害。此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管

炎等疾病。因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化

合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.

水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。水性聚

氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰

表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、

耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。

为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,

人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质

的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的

应用范围。本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。

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