一种有机硅改性丙烯酸防污涂料的研究

目的通过在丙烯酸树脂分子中引入有机硅,制备一种具有低表面能的有机硅改性丙烯酸树脂CP-CC021。方法探讨合成工艺中有机硅单体和引发剂含量以及添加纳米级Si O2粒子填料对涂层性能的影响规律。结果获得了最大接触角的最佳工艺条件,添加纳米Si O2粒子增大了涂层的表面粗糙度,在涂层表面形成了大量微-纳结构状的突起,显著提高涂层的疏水性能。结论有机硅单体(VTMS)质量分数为23.0%,引发剂(AIBN)质量分数为0.50%,纳米Si O2粒子添加量(质量分数)为7.4%,得到的涂层接触角为126.1°。     

AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合涂层的研究

目的 解决硬质合金刀具高速干切削难加工材料面临效率低、寿命短的难题,提升刀具涂层的耐热能力,在AlCrSiN涂层中周期性植入AlCrON热屏障层,并在其两侧沉积AlCrN层进行包夹,改善含氧层的韧性,既能保持涂层刀具较高的强度,又能改善其耐热能力.方法 采用全自动电弧离子镀膜机,研制具有不同调制周期的AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合涂层,分别利用划痕仪和纳米压痕仪测试多层复合涂层的力学性能,采用摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦学性能,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分析多层复合涂层的表面形貌、物相组成和化学成分.选用最佳调制周期工艺在硬质合金立铣刀表面沉积多层复合涂层,并与AlTiN涂层铣刀进行切削性能对比.结果 当涂层调制周期为300 nm时,涂层表面光滑致密,内部无明显的柱状晶粒,此时涂层的力学性能最佳,且摩擦系数和磨损率也最低.AlCrN涂层的包裹有效改善了AlCrON涂层的韧性和硬度,且随着调制周期的改变,涂层的力学性能和微观结构也随之变化.结论 针对淬硬钢干切削,与AlTiN涂层铣刀相比,AlCrSiN/AlCrN/AlCrON/AlCrN多层复合涂层刀具的切削温度更低,使用寿命更长.     

聚丙烯酰胺改性有机硅材料对硅藻、贻贝附着的影响

采用聚丙烯酰胺共聚物对有机硅弹性体进行了共混改性,并对改性有机硅材料进行了静态水接触角、扫描电镜、X射线能谱的分析与表征。结果发现,当改性有机硅涂层浸水时,聚丙烯酰胺共聚物能够吸水并在有机硅涂层表面形成亲水性微凝胶,从而提高了有机硅表面的亲水性。进而考察了改性有机硅涂层对硅藻、贻贝附着的影响,结果显示添加该共聚物后,有机硅涂层的能够较好的抑制硅藻、贻贝的附着,其防污性能得到了显著的提高。     

氟碳涂层体系在我国水环境中防腐性能研究

通过现场曝露试验,获得氟碳涂层体系在我国淡水、海水和盐湖水环境中4年腐蚀结果,总结了它们的腐蚀行为。无论是在自然环境下的曝露试验,还是实验室条件下的盐雾试验和紫外光老化试验结果,都表明氟碳涂层具有优异的耐候性和耐水性;水气渗透性试验也表明氟碳涂层具有较低的渗水率;氟碳涂层虽具有低的表面能,但在淡水和海水环境中,其抗水生物附着性能仍不理想。     

氟碳涂层体系在我国水环境中防腐性能研究

通过现场曝露试验,获得氟碳涂层体系在我国淡水、海水和盐湖水环境中4年腐蚀结果,总结了它们的腐蚀行为。无论是在自然环境下的曝露试验,还是实验室条件下的盐雾试验和紫外光老化试验结果,都表明氟碳涂层具有优异的耐候性和耐水性;水气渗透性试验也表明氟碳涂层具有较低的渗水率;氟碳涂层虽具有低的表面能,但在淡水和海水环境中,其抗水生物附着性能仍不理想。     

基体表面状态对硅烷环氧杂化树脂涂层/2024铝合金间附着力影响

目的研究不同表面状态对硅烷环氧杂化树脂涂层/2024铝合金间附着力影响规律。方法结合硅烷环氧杂化树脂涂层的综合性能与实际应用情况,选取4种常见的预处理方式来改变基体表面状态,采用拉拔测试仪测试不同基体表面状态(基体表面p H值、基体表面粗糙度、基体表面能),涂层/基体间的附着力值,研究基体表面状态对该涂层/基体间附着力的影响关系。结果基体表面状体影响涂层附着力的根本原因是基体表面能、基体表面p H值和基体表面粗糙度。结论对于硅烷环氧杂化树脂涂层,其表面处理方式可用热碱清洗方法代替传统铬酸盐钝化;当硅烷环氧杂化树脂涂层喷涂厚度为30μm时,将铝合金基体表面粗糙度控制在Ra=4.75μm左右,可保证涂层有好的附着性,附着力值为8.84 MPa。     

不同防污涂层下5083铝合金的海水腐蚀性能研究

目的研究舰船用不同类型防污漆下5083铝合金的海水腐蚀性能。方法采用电化学交流阻抗方法研究加入不同防污剂的三种舰船常用防污体系在完好状态下和人工破损状态下的耐蚀性能。结果获得了3种不同防污体系对5083铝合金在海水浸泡条件下的耐蚀性能结果。结论在涂层体系完好时,加入不同种类防污剂的防污漆体系对基体5083铝合金都有很好的保护作用。其中低表面能类型的防污涂料不易发生水解,所以涂层阻抗随时间变化的幅度很小,涂层的屏蔽性更好、涂层孔隙率更低、颜料与溶液反应阻力更大,保护作用最优异,性能最稳定。在涂层破损状态下,三种防污体系的腐蚀速率为低表面能﹤硫氰酸亚铜﹤Cu2O防污涂层,防污涂层中存在的防污剂Cu2O可加速铝合金基体的腐蚀。     

低表面能涂层材料降低海洋生物污损的研究

用浸没法和微量量热法测量了聚四氟乙烯和有机硅氧烷涂层等材料上水的润湿性,计算出涂层表面能色散分量和极性分量,考察这些材料在青岛、厦门海域中的防污性,得出表面能低的色散分量可以延迟藤壶的附着发育过程;有机硅氧烷表面与水高的相互作用力,使表面吸斥盐分,形成淡水液膜,减小了海藻和玻璃海鞘的附着。     

梯度化环氧涂层的制备与结构研究

目的提高环氧涂层的耐候性能,简化多层涂层体系的施工工艺。方法以氨基官能团硅树脂和聚酰胺为固化剂,共同固化环氧树脂,利用硅树脂中聚硅氧烷链段的表面迁移特性,制备得到一种聚硅氧烷/环氧梯度化层,探讨制备过程中硅树脂的用量和所用溶剂对涂层组成和结构的影响规律,采用扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)、水接触角等方法对涂层结构进行表征。结果选用氨基官能团硅树脂与聚酰胺质量配比为2:8、二甲苯和正丁醇质量配比为1:1作为溶剂,得到的复合涂层表面富集聚硅氧烷链,同时底面含大量聚酰胺链段,具有链段分布的梯度化的结构。该梯度化清漆涂层经960 h盐雾老化后,无起泡、开裂、锈蚀等现象发生,具有优良防腐性能;经960 h人工加速紫外老化,失光率与色差仅为1%和8.9%,耐候性能优于常规环氧涂层。结论通过氨基官能团硅树脂和聚酰胺共固化,使环氧涂层表面富集聚硅氧烷链段,形成梯度化结构,具有耐候、防腐一体化的功能。     

无毒防污涂料表面底栖硅藻附着评价的实验方法

在实验室培养了底栖硅藻目标附着生物,利用显微镜、图像处理技术等实验研究了底栖硅藻在低表面能无毒防污涂层上的附着面积分数,并测定了附着底栖硅藻的叶绿素a值。研究结果表明,文中提出的海洋生物附着评价实验方法科学有效,并且附着底栖硅藻的叶绿素a值与其在无毒防污涂层上的附着面积分数成反比。     

基于纳米TiO2添加的新型航空涂料性能研究

目的解决纳米TiO_2在涂料中的团聚问题,同时实现增强涂层防腐蚀、疏水性能和耐紫外老化性能。方法以氯醚树脂为航空涂料的主要成膜物质,以经氟硅烷改性后的金红石型纳米TiO_2颗粒为主要吸光剂和疏水剂,配合其他合适填料和颜料制备一种新型航空涂料,通过拉拔法、硬度测试法、电化学极化曲线法、接触角测试法和人工紫外加速老化等测试手段分别对涂层的力学性能、电化学性能、疏水性能和耐紫外老化性能进行研究。结果改性后的金红石型纳米TiO_2颗粒的分散性及与氯醚树脂的相容性得到改善。当添加量为2%~3%时,涂层腐蚀防护性能、表面疏水性、耐紫外老化性能达到最佳,附着力、硬度等力学性能达到航空涂料的基本使用要求。结论该涂料有效地解决了纳米TiO_2在涂料中的团聚问题,提高了涂层的防腐蚀、疏水性能和耐紫外老化性能。     

聚二乙烯基苯功能化纺织布用于快速油水分离的研究

面对日趋严重的海洋漏油事故及工业含油废水排放问题,本研究提出了一种基于聚二乙烯基苯（PDVB）的超疏水纺织布制备方法,将二乙烯基苯单体在纺织布纤维上聚合生长,形成超疏水涂层,用于快速油水分离.结果表明,制备的纺织布具有优异的超疏水性,水接触角为155°,对不同油/水混合物的分离效率均高于97%,渗透通量达3077 L·m^-2·h^-1.在砂纸磨损40次、超声处理60 min和不同溶剂浸泡实验中依旧维持超疏水性.研究表明,该超疏水纺织布的制备方法高效、简单、环保、成本低,适合大规模生产,所制备的超疏水超亲油的纺织布是用于溢油清理和工业含油废水处理的非常有前途的材料.     

废弃口罩改性制备油水分离吸附材料

近年来,废弃口罩数量巨大,焚烧、填埋等处置方式存在资源浪费和潜在环境风险,寻求一种环保、经济、可行的处置方式成为迫切需要。采用氢氧化钠、正硅酸乙酯和十八烷基三氯硅烷对废弃口罩进行疏水改性,通过扫描电镜(SEM)、红外光谱分析仪(ATR-FTIR)、接触角测量等分析,结果表明改性后口罩表面形成完整、均匀的疏水包覆层,水接触角达到141.1°。改性后的口罩对润滑油、大豆油的吸附量分别达到28.52,26.84 g/g,且经10次吸油-解吸循环利用,吸油性能仍保持稳定。该研究为废弃口罩的资源化利用提供了一种新途径,具有较好的应用前景。     

等离子改性CNT/TiO2电极吸附去除水中苯酚的研究

利用电感耦合空气等离子体对涂覆法制备的CNT/TiO2复合电极进行射频放电改性处理.复合电极的表面形貌、润湿性及元素成分分别通过扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、x射线光电子能谱(XPS)进行了表征.结果表明,改性后有利于苯酚吸附,电极比表面孔隙、亲水性、TiO2及含氧官能团均得以增加;循环伏安测试(CV)表明改性后电极比电容提高54%;改性后复合电极对苯酚的吸附量较改性前提高了45%.且等离子改性CNT/TiO2电极对苯酚的去除量随电压、苯酚初始浓度的增加而增加,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型.     

新型的无公害海洋防污涂料

本文概述了海洋防污涂料的发展现状及影响污损生物附着的主要因素,着重论述了低表面自由能材料,吸水性材料的和生化材料等无公害新型防污涂料的防污机制及其试用效果。并指出,开发和应用无锡自抛光涂料和新型低毒防污涂料,这是解决海洋中有机锡污染的近期目标。而刚刚兴起的无公害防污染料尚处在初期研制阶段,其推广应用还需要一个较长时间的发展过程。并且强调应当加强对静,动船舶在苛刻的海洋环境中抗海洋污染生物附着的防污     

Biosorption of Cu^2＋ and Zn^2＋ by raw and autoclaved Rocella phycopsis

The behavior of Cu2+ and Zn2+ biosorption onto raw and modified Roccella phycopsis from aqueous solutions was studied. Modification process was applied by autoclavation at 121°C for 30 min. The effcts of pH, initial metal concentration and biosorbent dosage were investigated. The maximum Cu2+ biosorption was achieved at pH 5.0 and the maximum biosorption capacities of 31.5 and 37.8 mg/g were recorded for raw and modified biosorbent, respectively. In the case of Zn2+ biosorption, maximum biosorption capacities were obtained at pH 4.0 as 29.1 and 35.3 mg/g for raw and modified biosorbent, respectively. Biosorption of Zn2+ and Cu2+ on all form of R. phycopsis increased much quickly with increasing initial metal concentrations from 10 to 100 mg/L. After modification process, probable changes in the surface polarity of raw and modified R. phycopsis were investigated by contact angle measurements. As expected, R. phycopsis has a polar surface and shows a highest contact angle with water, while after autoclavation water contact angle of R. phycopsis was significantly decreased from 47.5° to 34.4°.     

远程等离子体改善PVC生物填料表面性能的研究

'通过4种远程等离子体(Ar、He、O₂、N₂)对PVC填料进行表面改性,采用接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,分析了改性前后PVC填料表面结构性能,评价了在等离子体表面改性中电子、离子、自由基的影响.结果表明,PVC表面经远程等离子体处理后,其表面润湿性和表面化学成分均发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率60W,放电时间3min,Ar气流量为20cm³/s在距放电区40cm)下,PVC表面的(O+N)/C即从7%增加到22%,表面的水接触角从97°下降到15°以下.改性后的PVC填料表面生物膜形成速度加快,生物量显著增加.     

壳聚糖增强疏水性硅气凝胶的制备及其吸油性能研究

许多石油加工行业产生的大量含油废水引起的水污染问题对环境与人类健康构成严重威胁,因此,基于当前含油废水处理技术,绿色、高性能吸油材料的开发尤为重要. 本文采用溶胶-凝胶法和常压干燥法制备了壳聚糖改性二氧化硅气凝胶(CS-SAS),通过扫描电子显微镜(SEM)、红外线光谱分析仪(FTIR)、电子万能试验机、热重分析仪、静态接触角测量仪等对材料进行表征测试,对比分析引入壳聚糖(CS)对纯硅气凝胶(SAS)结构性能的影响. 结果表明:CS-SAS是表面具有颗粒状的乳白色块体,添加少量壳聚糖粉末使二氧化硅球状小颗粒联结更紧密形成连续网络状结构,较SAS更加疏松多孔;壳聚糖的加入使得材料结构更加稳定,与SAS相比,CS-SAS的疏水性、热稳定性均有所改善,抗压性能明显增强,提升至66.2%,对多种油品和有机溶剂具有良好的吸附能力,在重复10次吸附-挤压回收试验后依然保持较强的吸附性能,最大吸附能力可达自身重量的12倍. 研究显示,经壳聚糖改性后的材料提高了对油水混合物的吸附性能和可重复使用性,可实现较低成本并且高效地进行油水分离的目的.