环境友好涂料的研究新进展_肖新颜

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协同增效技术在环境友好涂料配方设计中的应用

烷一聚丁二烯一丙烯腈构成的ＩＮ，Ｐ同样获得高于原各单一组
２３水性涂料的颜填料．
由铁红一磷酸锌一锌黄一氧化锌一硫酸钡一滑石粉构成
种玻璃粉熔点为７０℃ ，０两种玻璃粉按一定比例混合加入涂料中，在使用中当环境温度达到玻璃粉融温度时，能形成像陶
瓷一样的涂层，从而具有较好的耐热性。
最大伸长率７０（０％Ｐ８％１０Ｕ为６０，０％Ｂ４％１０Ｐ为１％）同５。样，调整合适的ＰＵ和ＥＰ比例，制得的ＰＵ—ＥＰ也产生协同增效，出现比单一ＰＵ或ＥＰ力学性能高的结果。另外，由聚硅氧
ｃｉｎｇｎｓｕｒｇａｅｔ．
Ｋｅｏｄｅｖｒｎｎａｒｅｄｙ；ｙｅｙｓｉｆｅｔｆｒｕａｉｎｙＷｒｓ：ｎｉｏｍｅｔｌｆｎｌｓｎｒｉｔｅｆｃ；ｏｉｃｍｌｔｏ
能前提下，注意不同品种颜填料间的相互增效作用。如惰应
这种协同增效规律，对开发高性能材料有重要指导意义。如
由ＰＢＵ：Ｐ＝８２质量比）成ＩＮ，０：０（构Ｐ出现最高抗张强度４．５Ｍａ１０Ｕ为４．６ＭＰ，０％Ｂ８９Ｐ（０％Ｐ２０ａ１０Ｐ为１．３ＭＰ）１７ａ和
ＬｉＧｕｌｉｉｎ
（ＮＣＣａｇｈｕＰｉｎｏｔｇｈｍｉｌｎｕｔｅａｃｎｔｕｅＣａｇｈｕＪｎｓ１０６ｈｎ）ＣＣｈｎｚｏａｎａｄＣａｎｓＣｅｃｄｓｙＲｓｒＩｓｔｔ，ｈｎｚｏｉｇｕ２３１，ＣｉｔｉａＩｒｅｈｉａａ

涂料工业的新进展——绿色环保型

一
料。绿色涂料的分类如图１所示Ⅲ。
—
的溶剂残留，因此涂膜便无法发挥应有的强度（受人为因且ｒ啦电＿．流素影响很大）。除此之外，因涂料的特殊ｌ，故在施工技术生ｌ
＋溶涂无剂料
—
碲Ｉ
ｌ
．，
ｒ＋常 — 温酣
方需常视，则易现的异业若面亦非重否不展产品优处。者
绿色涂料 ”，是指节能、低ｔ０５，２０年产量为３２６，２０年产量５７７万ｔ。中国者都在开发绿色涂抖。所谓 “ ８．万ｔ０６０．２）已成为世界上第二大涂料生产国。北美和西欧地区的涂料污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料、无溶剂涂００需求增速分别为２７和２３，市场需求分别为８５￣６３料和辐射固化涂料等。２世纪７年代以前。几乎所有涂料．名．％１万ｔｎ０都是溶剂型的，此后由于溶剂的昂贵价格和降低ＶＣＯ排放量万ｔ，占世界总量的近一半，而亚太地区需求量为８０，９万ｔ
涂料的研究进展，如无溶剂涂料、粉末涂料、辐射固化涂料、水性涂料、高固体分涂料，指出环境友
好涂料的研究应向水性化、粉末化、高固体分化、高性能化和功能化方向发展，并对水陛涂料、粉末涂料、高固体分涂料的发展提出了建议。关键词：环境友好涂料ｉ无溶剂涂料；水Ｉ涂料；生粉末涂料ｉ辐射固化涂料；高固体分涂料
料主要有：水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等。世界涂料的发展方向是世界涂料正朝着水性化、粉末化、无溶剂化、高固体化和辐射固化等低污染、无公害的

耐海洋环境雷达隐身涂料的研究进展及应用

包装工程第45卷第9期·270·PACKAGING ENGINEERING2024年5月耐海洋环境雷达隐身涂料的研究进展及应用许培伦，赵文忠（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安710068）摘要：目的针对传统隐身涂料在舰船雷达高湿热、高盐雾等服役环境下耐腐蚀性能差等问题，本文以某型雷达天线为对象，验证4种涂料的施工工艺、力学性能、耐环境性等，结合雷达散射截面积（Radar Cross Section，RCS）仿真计算开展隐身涂料适用性研究，探索商用隐身涂料的实施效果。

方法本文综述近年来隐身涂料的研究进展，重点论述隐身涂料的组分设计及耐腐蚀机理，同时以某舰船雷达天线的隐身需求为例，综合分析4种隐身涂料耐环境性及吸波性能。

结论根据结果显示，4种隐身涂料中只有W-1.0在牺牲施工工艺性及厚度前提下才能达到吸波性能要求，但耐湿热等尚不能满足工程化应用需求，需进一步在轻薄化设计及耐环境适应性方面做出改进。

关键词：雷达隐身；隐身涂料；耐腐蚀机理中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1001-3563(2024)09-0270-10DOI：10.19554/ki.1001-3563.2024.09.034Research Progress and Applications of Corrosion-resistant Radar Stealth Coatings inMarine EnvironmentsXU Peilun, ZHAO Wenzhong(The 20th Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation, Xi'an 710068, China)ABSTRACT: The work aims to verify the construction technology, mechanical properties and environmental resistance of four stealth coatings, study the applicability of the stealth coatings combined with Radar Cross Section (RCS) simulation calculation and explore the application effect of commercial stealth coatings with a radar antenna as an example to solve the problems of poor corrosion resistance, etc. of traditional stealth coatings in a service environment characterized by high humidity, intense heat, and corrosive salt spray. An overview of the recent advancements in the research of corrosion-resistant stealth coatings was made, and the corrosion resistance mechanism of the stealth coatings was analyzed. With the stealth requirements of a specific type of radar antenna as a case study, comprehensive analysis of the environmental resistance and wave absorbing of four absorbing coatings was carried out. According to the results, it is determined that W-1.0 meets the wave absorbing requirements for use among the four commercial absorbing coatings, at the cost of sacrificing thickness, while its performance in heat resistance cannot meet the requirements of engineering applications. Further improvements of stealth coatings should be made in thin and light design and environmental adaptability.KEY WORDS: radar stealth; stealth coatings; corrosion resistance mechanisms雷达隐身技术是一种通过缩减目标物体在雷达波段上的RCS，进而降低被探测概率的综合技术，该技术对于提高设备生存能力具有重要意义[1-2]。

环保水性涂料的研究进展

Nhomakorabea前言
料对基材的润湿困难。４以水作溶剂，（）金属基体极易腐蚀。５树脂与（）水的相溶性不好，以致涂料的贮存稳定性差。６因为水的冰点比大多（）数有机溶剂高，因此涂料的冻融稳定性差。７容易遭受微生物破坏。（）为了不断改善其性能，扩大其应用范围，半个世纪以来国内外近
子乳液的ＰＨ值，使聚合物上的羧基离子化，形成高度带电的乳胶粒作传统溶剂型涂料在生产和使用过程中所释放的挥发性有机物质为进一步聚合的场所。联合使用水溶性羟基单体和离子型引发剂也（Ｏｓ产生的污染，ＶＣ）目前被排在汽车之后，列为城市主要污染源。随可制备出稳定的高固含量无皂乳液ｐ１。唐广粮等Ｉ利用烯烃基甘油醚着科技进步和经济的高速发展，资源和能源的匮乏已引起世界各国的磺酸盐、一３烯丙氧基一一２烃基丙磺酸盐等制备出固含量高达６％的稳定０重视，节资节能，保护环境，世界涂料界面临的主要问题。作为溶剂的无皂乳液。是型涂料替代品之一的水性涂料，已受到世界各国的重视。最早的商品（）２采用可聚合乳化剂化水性涂料是在２世纪３年代出现的。基于其对环境的相容性和保ＯＯ已报道的可聚合乳化剂种类很多，主要有烯丙醇的衍生物、乙烯苯护性，并具有节省资源、约能源的优点，节水性涂料产品很快就被市场的衍生物、马来酸的衍生物、烯酰胺的衍生物、甲基）丙（丙烯酸及其酯接受，逐渐发展扩大。日、国１８年水性涂料分别占涂料总销的衍生物等。并本美９６售量的１％和２％，国１９年水性涂料产量占全国涂料总产量的８２英９５为了使可聚合乳化剂键合在乳胶粒表面而产生良好的稳定效果，６．４％。我国从６年代开始研究水性涂料，５０进人９年代后，０国家大力扶可聚合乳化剂应具有适当的聚合活性和亲水性。聚合活性太高，它在持水性涂料的发展。目的市场占有率虽不是很高，前但却具有广阔的聚合过程的早期就会和其他单体共聚而埋在颗粒内部；活性较低，则它发展前景。在聚合过程的后期才与其他单体共聚，不易埋在颗粒内而位于颗粒的水性涂料以水基性上光油为主体的各种水性树脂涂料。包括表面聚合活性太小，就难以键合到乳胶粒上。亲水性太小的可是；但它但太大可能会水相聚合，形成水溶性聚合专用上光机用水性光油、性版水性光油、柔凹版水性光油、性磨光油聚合乳化剂也易埋在颗粒内，水１（光胶）以及水性薄膜复合黏合剂等。可作水性涂料基料的树脂包物。压，括醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯和聚酯树脂等。另需添加各种添加剂，如可聚合基团的位置对聚合过程及乳液的稳定性有较大的影响。双助溶剂、乳化剂、成膜助剂、增稠剂、消泡剂、催干剂、防霉杀菌剂、缓蚀键位于疏水端的最易聚合，位于亲水端的因亲水端之间的排斥作用而剂等。日、国、国对防霉杀菌剂的研究较系统。水性涂料所用的本英德难聚合ｍ。采用合适的可聚合乳化剂可制备固含量５％以上的稳定的０防霉杀菌剂主要是有机噻唑类及一些无机金属离子抗菌剂。水性涂料无皂乳液一。（）３采用大分子乳化剂应用于金属基体上，在涂膜未干时易引起基体腐蚀，因此选用合适的水性涂料用缓蚀剂也是很关键的。选用缓蚀剂时应同时考虑其效能和毒大分子乳化剂的迁移性远低于小分子乳化剂，聚合过程中还可在性问题，常用的有钼酸钠、碳酸钠、环烷酸锌等。能与乳胶粒发生接枝作用，因而采用大分子乳化剂可克服小分子乳化尽管水性涂料具有污染性小，安全系数高，施工方便等优点，但也剂易迁移、易起泡的缺点。用于乳液聚合的大分子乳化剂包括嵌段共存在以下缺点：１水性涂料中的基料和添加剂为有机物质，（）体系中含聚物、接枝共聚物等。采用大分子乳化剂可制备固含量３％一００４％的有机溶剂量为２％一１％，２仍会对环境造成污染。２成膜时干燥时间较稳定的无皂乳液ｕ。（）长，尤其是在低温高湿环境下。这是因为水的蒸发热高于有机溶剂，往２紫外光固化交联．往需要采取措施来促进水的蒸发。３由于水的表面张力较大，（）使得涂紫外光固化涂料一般要使用反应性稀释单体等有机挥发组分

稀土硅酸盐环境障涂层研究进展

第 12 期第 12-23 页材料工程Vol.51Dec. 2023Journal of Materials EngineeringNo.12pp.12-23第 51 卷2023 年 12 月稀土硅酸盐环境障涂层研究进展Research progress in rare earth silicateenvironmental barrier coatings周邦阳1*，崔永静1，王长亮1，岳震1，焦健2，3，宇波2（1 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室，北京100095；2中国航发北京航空材料研究院表面工程研究所，北京 100095；3中国航发北京航空材料研究院先进复合材料科技重点实验室，北京 100095）ZHOU Bangyang 1*，CUI Yongjing 1，WANG Changliang 1，YUE Zhen 1，JIAO Jian 2，3，YU Bo 2（1 Aviation Key Laboratory of Science and Technology on Advanced Corrosion and Protection for Aviation Material ，AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials ，Beijing 100095，China ；2 Surface EngineeringDivision ，AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials ，Beijing100095，China ；3 National Key Laboratory of Advanced Composites ，AECC Beijing Institute of AeronauticalMaterials ，Beijing 100095，China ）摘要：陶瓷基复合材料凭借耐高温、低密度、高温力学性能优异等特性，成为高性能航空发动机热端部件的理想材料。

海洋环境下防腐涂料技术研究进展

海洋环境下防腐涂料技术研究进展海洋环境下防腐涂料技术研究进展1. 研究背景海洋环境的高湿度、高盐度、强大的腐蚀性和较高的氧化还原电位等特点，使得海洋设施对防腐涂料的要求更高。

传统的防腐涂料在海洋环境下常常存在附着力差、腐蚀性差、耐碱性差等问题，无法满足长期防腐需求。

因此，研究海洋环境下的防腐涂料技术具有重要意义。

2. 研究进展2.1 新材料的研发为了提高防腐涂料的性能，研发新型材料成为研究的重点。

纳米材料被广泛应用于防腐涂料中，其具有较高的比表面积和活性，能够提供更好的保护性能。

例如，纳米二氧化钛、纳米氧化锌等材料具有优良的抗紫外线性能，抗菌性能和自清洁性能，能够降低涂层的老化程度和附着物的积聚。

2.2 涂层结构的优化优化涂层结构是提高海洋防腐涂料性能的关键。

常见的优化方法包括引入纳米颗粒、添加功能填料、调节涂层成分等。

通过合理设计涂层结构，可以提高涂层的耐候性、附着力和耐蚀性。

例如，将纳米颗粒加入到底层涂料中，可以增加涂层的紧密度和耐腐蚀性能。

2.3 多功能涂层的研究海洋环境的特殊性要求防腐涂料不仅要具备防腐蚀的功能，还要具备其他功能。

近年来，研究人员开始探索在防腐涂料中加入其他功能成分，如防风沙、隔热、保温等。

这些功能的引入可以增加海洋设施的使用寿命和安全性。

2.4 抗生物附着技术的研究在海洋环境中，生物附着是指微生物、藻类和动物等在海洋设施表面形成的附着物。

这些附着物会对设施表面产生腐蚀、磨损和生物膜形成等问题，严重影响设施的使用寿命。

因此，研究抗生物附着技术对海洋环境下的防腐涂料技术具有重要意义。

研究人员通过引入抗生物附着剂、添加抗生物附着功能材料等方法，可以防止生物附着的产生，减少设施受损。

3. 存在问题尽管海洋环境下的防腐涂料研究取得了一定的进展，但仍然存在一些问题。

首先，海洋环境下的防腐涂料许多是在实验室条件下进行研究的，实际应用的环境复杂多变，需要进一步验证涂层的真实性能和持久性。

超疏水表面涂层进展

收稿日期： 2012 － 08 － 04 基金项目：国家自然科学基金项目（ 21076092）作者简介：蔡锡松（ 1986 －），男，硕士生；肖新颜（ 1964 －），男，博士，教授，主要从事高性能聚合物乳液及新型涂层材料研究，通讯联系人，020 －
87112074，cexyxiao@ scut． edu． cn。
Jan． 2013 ·22·
技术进展
现代化工 Modern Chemical Industry
第 33 卷第 1 期 2013 年 1 月
超疏水表面涂层研究进展
蔡锡松，肖新颜* ( 华南理工大学化学与化工学院，广东广州 510640)
摘要：超疏水表面具有自清洁、非湿润等特性，在涂饰、防水和生物医药材料等许多领域中用途广泛。从超疏水表面的制备
方法和相关的理论分析方面综述了超疏水表面的研究新进展，指出超疏水表面涂层研究中存在的问题，并对超疏水表面研究的
未来的发展进行了展望。
关键词：超疏水；低表面能；接触角；微细结构
中图分类号： O647
文献标志码： A
文章编号： 0253 － 4320（ 2013） 01 － 0rhydrophobic surfaces coatings
CAI Xi-song，XIAO Xin-yan*
（ School of Chemistry and Chemical Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）
Abstract： Superhydrophobic surface have potential application in many fields，such as coatings，waterproof and biomedical materials，because of their self-cleaning and non-wetting properties． And the abundant researches have been reported in last decade on their preparation methods． The new development of superhydrophobic surface is summarized from both experimental and theoretical aspects． Some problems in superhydrophobic coatings research are pointed out． The development direction of the superhydrophobic surface has been proposed in the end．

环境友好涂料成膜物结构更新技术

ｐｕｄｆｒｆｃｉｎｌｒｓｎｓａｄｗａｅｂｏｎｅｒｓｎ，ｓｃｓｗａｅｂｒｅＰＵ，ｗａｅｂｒｅ—ｅｏｙ，ｗａｅｂｒｅｏｎｕｎｔｏａｅｉｎｔｒｒｅｉｓｕｈａｔｒｏｏｎｔｒｏｎｐｘｔｒｏｎ
ｆｒＥｎｖｒｎｅｔｌＦｒｅｌａｉｓｏｉｏｍｎａｉｎｄｙＣｏｔｎｇ
ＬｉＧｕｌｎｉｉ
（ｈｎｚｏａｎａｄｃａｉｓｎｕｔｅａｃｎｔｕＮＣ，ｈｎｚｏ，ｉｎｓ１０６ｈｎ）ＣａｇｈｕｉｔｎｔｇｄｓｙＲｓｒＩｓｔｔｏＣＣＣａｇｈｕＪｇｕ２３１，ＣｉａｐｏｎＩｒｅｈｉｅｆａ
ＡｂｔａｔＴｈｓａｔｃｅｈａｓｒｂｄｔｅｄｅｅｏｍｅｔｏｅｆｌ —ｆｒｒｏｎｉｏｅａｒｅｄｙｓｒｃ：ｉｒｉｌｓｄｅｃｅｈｖｌｐｎｆｎｗｍｉｉｏｍｅｓｆｒｅｖｒｍｎｎｔｌｆｎｌｉｃｎｉｇ．Ｓｃｓ，ｌｑｉｒｓａｅｉＵＶ — ｃｒｂｅｈｐｒｒｎｈｄｐｌｍｅｓ，ｔｉｏｒｐｃｒｇｎｎｎｗｏｔｎｓｕｈａｉｕｄｃｙｔｌｒｓｎ，ｕａｌｙｅｂａｃｅｏｙｒｈｘｔｏｉｅｉｓａｄｅ
维普资讯
第３７卷第１０期２００７年１０月
涂料工业
ＰＡＩＮＴ＆Ｃ０ＡＴＩＮＧＳＩＮＤＵＳＴＲＹ
Ｖｏ．Ｎｏ．０１３７１０ｃ．０ｔ２０７

环境友好型缓蚀剂的研究进展

环境友好型缓蚀剂的研究进展
石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【期刊名称】《全面腐蚀控制》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】本文综述了金属缓蚀剂的研究进展。

近年来,随着科学技术的不断发展,金属材料的需求与日俱增,金属材料因机械强度高、耐久性好而在许多有前景的领域中都是不可或缺的。

但是金属材料易腐蚀,缓蚀剂的存在可以阻滞或减缓金属的腐蚀进程。

人们对可持续发展认识的不断提高,环境友好型缓蚀剂必将成为今后的发展趋势。

环境友好型缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂,本文着重介绍了一些常用的环境友好型缓蚀剂,并对其发展前景进行了展望。

【总页数】7页(P103-109)
【作者】石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【作者单位】辽宁石油化工大学;山东龙程矿业科技有限公司;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE88
【相关文献】
1.环境友好型缓蚀剂的研究进展
2.环境友好型缓蚀剂的最新研究进展
3.环境友好型铜缓蚀剂研究进展
4.环境友好型金属缓蚀剂的研究进展
5.环境友好型缓蚀剂的研究进展及其在PVC行业循环冷却水中的应用展望
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水性丙烯酸浸涂漆的制备及其浸涂工艺

去离子水，自制；丙二醇，国产；分散剂，国美
４肖新颜，夏正斌，．等环境友好涂料的研究新进展［．Ｊ］化工学报，
２０５（：５１５７０３，４４）３－３
５周海晖，岩，等．国防腐蚀徐料的现状及其发展［］表面技术，许我Ｊ．
西欧地区水性工业涂料占３％，剂型工业涂料占４溶５％；而在我国，性工业涂料只占１％，剂型工２水５溶
身体健康的情况，我公司开发了乳液型水性丙烯酸
浸涂漆，其槽液稳定，燃不爆，味小，不气施工方便，应用面广，合大规模工业化连续生产，膜光泽适漆高，附着力和保光保色性好，水性优异。产品用耐该于工程机械履带的浸涂，已在我国多个厂家使用，在
０引言
自１６年美国加州颁布实施第一个挥发性有机９６
化合物（Ｏ法令以来，国对严格控制ＶＣ排放ＶＣ）各Ｏ量、限制高ＶＯＣ涂料产品的生产和使用已经提升到
黄，候性好，耐附着力强等优点，泛用于各种工件广的表面装饰。针对水溶性浸涂漆在实际应用中溶剂
消耗量极大（达２％～０）槽液稳定性差，膜高５３％，漆
出现严重流挂、边、底、花等漆膜弊病，大缩漏发需

新型环保船舶防污涂料的研究进展

新型环保船舶防污涂料的研究进展
杨秀平;刘鑫
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2011(0)31
【摘要】简要概述了船舶防污涂料的发展,重点介绍了仿生防污涂料、生物化学防污涂料及低表面能防污涂料的国内外研究进展和应用现状,最后展望了新型环保防污涂料的发展方向.
【总页数】2页(P319,325)
【作者】杨秀平;刘鑫
【作者单位】阳谷县环境保护局山东阳谷252300;阳谷县环境保护局山东阳谷252300
【正文语种】中文
【相关文献】
1.环保友好纳米二氧化钛低表面能船舶防污涂料
2.新型船舶防污涂料的研究及其发展动向
3.新型无毒长效船舶海洋防污涂料的制备
4.德国校企合作研发新型环保船舶防污涂料
5.学会组织环保防腐防污涂料技术交流积极推进船舶行业高质量发展
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水性涂料的最新研究进展_张心亚

水性涂料的最新研究进展张心亚,魏　霞,陈焕钦　(华南理工大学化学与化工学院,广州510640) 摘　要:回顾了水性涂料的发展历史,介绍了现代水性涂料工业的发展现状,以及有关限制涂料中挥发性有机化合物(VOC )排放法规。

着重讨论了几类水性涂料(如水性聚氨酯涂料、水性丙烯酸酯涂料、水性环氧树脂涂料及水性紫外光固化涂料)的研究进展,并指出了水性涂料的研究方向。

关键词:水性涂料;挥发性有机化合物;水性聚氨酯涂料;水性丙烯酸酯涂料;水性环氧树脂涂料;水性紫外光固化涂料中图分类号:T Q 637 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)12-0017-08The La test Research Progress i n W a terborne Coa ti n gsZhang Xinya,W ei Xia,Chen Huanqin(School of Che m istry and Che m ical Engineering South China U niversity of Technology,Guangzhou 510640,China ) Abstract:The devel opment hist ory of waterborne coatings,the p resent status of modern industrial water 2borne coating,and the regulati ons related t o volatile organic compounds (VOC )released fr om s olventborne coatings were revie wed,focusing on discussi on of research p r ogress of several waterborne coatings,such as waterborne polyurethane coatings,waterborne acrylate coatings,waterborne epoxy resin coatings and water 2borne UV -curing coatings .And finally,the devel opment directi on of waterborne coatings is pointed out . Key W ords:waterborne coatings;v olatile organic co mpound (VOC );waterborne polyurethane coat 2ings;waterborne acrylate coatings;waterborne epoxy resin coatings;waterborne UV curing coatings作者简介:张心亚(1974—),男,博士,副教授,主要从事乳液聚合、环境友好涂料及相关精细化工产品的研究与开发。

有机硅海洋防污涂料的研究进展

有机硅海洋防污涂料的研究进展
姜宇嵘;伞振鑫;黄素萄;郭洁;龙娇秀;向威;曲鹏飞
【期刊名称】《有机硅材料》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】随着海洋环保意识的提高,环境友好型防污涂料应运而生。

本文综述了低表面能防污涂料的防污机理、发展现状以及有机硅防污涂料的分类,重点介绍了有机硅改性树脂防污涂料、仿生有机硅防污涂料以及自析油有机硅防污涂料的研究进展,并对其发展前景进行了展望。

【总页数】6页(P87-92)
【作者】姜宇嵘;伞振鑫;黄素萄;郭洁;龙娇秀;向威;曲鹏飞
【作者单位】江西蓝星星火有机硅有限公司;廊坊燕京职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ264.17
【相关文献】
1.有机硅和氟树脂在海洋防污涂料中的应用研究进展
2.有机硅低表面能/自抛光海洋防污涂料的制备
3.有机硅低表面能海洋防污涂料研究进展
4.海洋船舶有机硅低表面能防污涂料的研究进展
5.有机硅/ 氟基海洋防污涂料市场空间广阔
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环境友好的溶剂型脱漆剂的研究进展

ＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｙＨｕｅＷｕａ３０１Ｃｉａｃｃｎｅｈｏｏ，ｂｉｈｎ４０８，ｈｎ）ｅｇ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｅｏｔａｔｅｄｖｌｐｍｅｔｔｅｄｏｉｔｓｒｐｅｓｗａｓｒｂｄ，ｆｃｓｄｏｈｏｍｕａａｄａｖｎａｅｆｗａｅｎｒｎｆｐａｎｔｐｒｓｄｅ・ｅｉｃｉｏｕｅｎｔｅｆｒｌｎｄａｔｇｓｏｔｒ— ｂｓｄｐｉｔｓｒｐｒ，ｅｌｉｎ—ｔｐｅｐｉｔｓｒｐｅｎｄｔｅｌｗｏｉｉｎｏａｉｅｐｉｔｓｒｐｒ．Ａｔｔｅｓｍｅｔｍｅ，ａｅａｎｔｉｐｅｓｍｕｓｏｙａｎｔｐｒａｈｏｔｘｃｔａｄｖｌｔｌａｎｔｉｐｅｓｉｓｙｈａｉｔｅｄｖｌｐｎｆｅｖｒｎｍｅｔ—ｆｅｄｙｐｉｔｓｒｐｅｓｐｏｐｃｅｈｅｅｏｍｅｔｏｎｉｏｎｉｒｎｌａｎｔｉｐｒｗａｒｓｅｔｄ．ｓＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｐｉｔｓｒｐｅ；ｆｒｌａｎｔｐｒｏｍｕａ；ａｖｎａｅ；ｅｖｒｎｎｉｄａｔｇｎｉｏｍｅｔ—ｆｅｄｙｉｒｎｌ
１水性脱漆剂
水性脱漆剂，是指那些以水溶性强的有机溶剂为主溶剂的
脱漆剂，甚至完全不含有机溶剂的脱漆剂。随着环保意识的增
强，水性脱漆剂的优势越来越明显。但目前对水性脱漆剂的研究还不是很多，限制了水性脱漆剂的利用。水性脱漆剂的出现，缓解了原来的脱漆剂中含溶剂过多造成的环境污染问题，因此，水性脱漆剂比有机型脱漆剂，尤其是氯化烃型脱漆剂，有更明具

绿色涂料研究进展

有待更广泛应用。
母防锈漆。性环氧防锈漆性能较市场上常见的苯丙、水乙丙水
乳型防锈漆和水性环氧酯防锈漆性能有很大提高，国外发展是最快的水性涂料。经过较长时问的发展，水性环氧防腐蚀涂料
已经应用到溶剂型环氧防腐蚀涂料所涉及的领域，国外甚至已
机械、建筑门窗、园林设施等的装饰性涂装，也可用于化工设备及化工管道、管件等的防腐蚀涂装。
许多辅助设备、较高温度的加热设备，一次投资较大。粉末施工必须静电喷涂，粉末只能用于金属工件；须高温烘烤成膜，
不耐温的木材或塑料以及体积较大而不能进烘炉的工件都不
流水线涂装，减轻劳动强度，提高工作效率；（）５涂膜力学性能好，耐化学品性、防腐蚀性及电绝缘性等均优于传统溶剂型涂料；（）６生产、施工和贮存运输都比传统溶剂型涂料方便、
经济和安全。目前还存在一些局限性，如涂层外观及流平性不如喷涂法的好，工件只限于精度不高的金属制品，同时还需要
２水性涂料
２１分类．
常见的水性涂料主要包括丙烯酸树脂型、水性聚氨酯型、环氧树脂型、无机水性涂料、有机硅水性涂料等５类。２１１丙烯酸类水性涂料．．水性丙烯酸树脂涂料是指主要用水作分散剂的丙烯酸树脂涂料。它根据树脂在水中的状态分为水乳性、水溶胶和水溶性丙烯酸涂料。Ｊ将水性丙烯酸树脂通过添加增稠剂、消泡剂、催干剂、防霉杀菌剂、缓蚀剂等助剂即制成该涂料。水溶性丙
１粉末涂料
粉末涂料由环氧树，／ｔ聚酯树Ｊ／酯等和助剂、颜料、１￣ｌ聚氨ｌ￣填料等经混合、熔炼、磨粉等工艺制成，再高压静电喷涂在工件上，经高温固化而形成涂层。粉末涂料广泛用于各种交通设备、集装箱、家用电器、机电设备、医疗仪器、健身器、农用

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　第54卷　第4期化工学报 Vol.54　№4 2003年4月 Journal　of　Chemical　Industry　and　Engineering　(China) April　2003

综述与专论

环境友好涂料的研究新进展

肖新颜　夏正斌　张旭东　瞿金清　张心亚　蓝仁华　陈焕钦

(华南理工大学化工学院,广东广州510640)

摘　要　回顾了涂料工业的发展历史,介绍了现代涂料工业的发展现状,以及有关限制涂料中挥发性有机化合物(VOC)排放的法规.着重讨论了几类环境友好涂料的研究进展,如乳液型超耐候外墙建筑涂料、水性金属防腐涂料、现代木器家具涂料、高固体分涂料、粉末涂料以及环境净化功能涂料.指出环境友好涂料的研究应向水性化、高固体分化、高性能化和功能化方向发展.关键词　环境友好涂料　挥发性有机化合物　乳液型建筑涂料　水性金属防腐涂料　现代木器涂料中图分类号　TQ630.7+1 文献标识码　A文章编号　0438-1157(2003)04-0531-07

NEWDEVELOPMENTONENVIRONMENTALLYFRIENDLYCOATINGSXIAOXinyan,XIAZhengbin,ZHANGXudong,QUJinqing,ZHANGXinya,LANRenhuaandCHENHuanqin(CollegeofChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)

Abstract　Thedevelopmentofcoatingsindustry,therelationshipbetweencoatingsandenvironmentalprotection,andtheregulationsrelatedtovolatileorganiccompounds(VOC)releasedfromsolvent-bornecoatingsarereviewed.Theresearchprogressofseveralenvironmentallyfriendlycoatings,suchasemulsionarchitecturecoatings,water-bornemetalcorrosion-resistantcoatings,modernwoodcoatings,highsolidscontentcoatings,powdercoatingsandspecialfunctionalcoatings,arediscussedindetail.Lastly,researchanddevelopmentofenvironmentallyfriendlycoatingsshouldbedoneinwater-bornecoatings,high-solidssolvent-bornecoatings,highperformancecoatings,andspecialfunctionalcoatings.

Keywords　environmentallyfriendlycoatings,volatileorganiccompound(VOC),emulsionarchitecturecoatings,water-bornementalcorrosive-resistantcoatings,modernwoodcoatings

2003-01-22收到初稿,2003-03-10收到修改稿.联系人及第一作者:肖新颜,38岁,博士,副教授.基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.20176013).提供资料和参加本文讨论的还有梁丽芸、郭清泉、毛淑才、傅和青和胡孝勇等博士生.　引　言涂料是由高分子物质和配料组成的混合物,并能涂覆在基材表面形成牢固附着连续涂膜的新型高分子材料.两千多年前我们的祖先已开始使用桐油调制油漆,20世纪30年代采用植物油、高分子化合物和有机溶剂、颜填料进行工厂化生产油漆,才开始使用涂料的名称.西方国家古代也是使用天然物质作油漆,称为Paint,直到19世纪中叶才用合成树脂配制油漆,并将其涂膜与电镀膜一并称为Coating(涂料).1867年美国第一个涂料专利的出现标志着涂料科学与技术的开始[1]. Receiveddate:2003-01-22.Correspondingauther:Dr.XIAOXinyan.E-mail:cexyxiao@scut.edu.cnFoundationitem:supportedbytheNationalNaturalScienceFoun-dationofChina(No.20176013).　

当今涂料与塑料、黏合剂、合成橡胶、合成纤维成为五大合成材料.涂料工业属于高新技术产业,其发展水平是一个国家化学工业发达水平的标志之一.2000年世界涂料产量达2200～2400万吨(中国180万吨,排名第4),其中溶剂型涂料约占涂料总量的30%.涂料在干燥成膜时向空气中散发的挥发性有机化合物(VolatileOrganicCom-pound,简称VOC)对人类生态环境构成了严重的威胁.为此,世界各国根据自身特点制定了相应的环保法规,限制涂料中VOC的排放.如美国关于VOC排放的国家建筑和工业保护(AIM)法规1999年9月13日正式起作用;北欧、丹麦、瑞典、荷兰等地规定,内墙涂料最大VOC含量标准为75g·L-1(包括水),2000年1月1日起生效[2];我国则于2001年针对10种室内建筑装修材料制定了强制性的安全标准[3].当今世界涂料发展潮流是向“5E”迈进,即提高涂膜质量(Excellenceoffinish)、方便施工(Easyofapplication)、节省资源(Economics)、节省能源(Energysaving)和适应环境(Ecology).涂料的研究应向水性化、高固体分化、高性能化和功能化方向发展,环境友好涂料(或称绿色涂料)是人们的共同期待.1　高耐候建筑涂料通常讲的乳胶漆(涂料)就是泛指水性建筑涂料.建筑涂料占涂料总产量的比重大,我国约占40%,工业发达国家占50%～60%.建筑涂料水性化的比例也高,法国、瑞士、西班牙等欧洲国家水性化比例已达70%～90%,英国为80%[1].高性能建筑乳胶涂料要求具有较高的强度、弹性和附着力,以及十分突出的耐候性、耐玷污性、耐水性、耐酸碱性,良好的透气性和高光泽性.1.1　高耐候建筑涂料乳液及乳液聚合技术建筑涂料由成膜物质、颜填料和助剂组成,其中成膜物质———聚合物乳液决定乳胶建筑涂料的主要性能,目前实现聚合物乳液高性能化和高功能化的途径主要有以下两类[4].(1)从引入硅系单体或氟系单体等聚合物设计观点出发,进行有机硅改性、氟碳改性等高性能化、高功能化的研究———化学改性.(2)从粒子内部结构的控制技术、粒子形态的控制技术、不同聚合物的复合技术等粒子设计观点出发,进行核-壳乳液聚合、微乳液聚合等相关研究———粒子设计.1.1.1　有机硅改性丙烯酸酯乳液　高耐候性乳胶涂料研究的重点集中在高性能乳液上,如氟改性丙烯酸酯乳液(氟碳乳液)、有机硅改性丙烯酸酯乳液(硅丙乳液)等.改性硅丙乳胶涂料的耐候性可与含氟乳胶涂料相媲美,而耐玷污性优于氟碳乳胶涂料,成本也低,特别适于超高层和市政等建筑外墙面装饰,是超耐候涂料的主要发展方向.1.1.2　核壳乳液聚合与核壳聚合物乳液　核壳结构聚合物乳液的合成是近些年在种子乳液聚合基础之上发展起来的新技术.核壳乳液聚合提出了“粒子设计”的新概念,即在不改变乳液单体组成的前提下改变乳液粒子结构,从而提高乳液性能.核壳乳液聚合和常规乳液聚合得到的乳液的最大差异在于:核壳乳液聚合得到的乳液抗回黏性好、最低成膜温度低、更好的成膜性、稳定性以及更优越的力学性能[5].核壳乳液的制备,根据壳层单体的添加

方法可以分为间歇、半连续和溶胀法.美国Lehigh大学乳液聚合研究所的Matsumoto等进行了系统的研究[6],探讨了核壳乳液聚合的机理,以

及乳液粒子形态与各反应参数间的关系.核壳之间的连接情况对粒子形态和乳液性质有很大的影响.1.1.3　微乳液聚合与纳米聚合物乳液　微乳液聚合的研究始于20世纪80年代,它与普通乳液聚合的差别是在体系中引入了助乳化剂,并采用了高速搅拌法、高压均化法和超声波分散法等微乳化工艺.利用微乳液聚合可得到纳米级聚合物乳胶粒.由于纳米乳胶粒的表面效应和体积效应,使它在许多方面都表现出不同于普通乳胶的优异性能[7],

形成的涂膜具有极好的透明性,可作金属等材料表面透明保护清漆和抛光材料;纳米乳液与常规乳液进行复配使用,可以显著提高乳胶膜的强度、附着力、平滑性和光泽性.近年来华南理工大学在应用核壳乳液聚合、微乳液聚合开发高耐候建筑涂料乳液方面做了一些工作,申请了中国专利(公开号1385447).通过引入含乙烯基异丙氧基和甲基丙烯酰氧基异丙氧基多官能度有机硅氧烷,采用阻碍乳液聚合工艺,将与丙烯酸酯类化学结构和极性相差较大、相容性差的有机硅氧烷通过接枝共聚结合到丙烯酸酯的主链上,在丙烯酸酯大分子链上形成梳状的侧链结构,得到了核壳结构的硅丙纳米乳液[8].

1.2　建筑涂料发展趋势(1)超耐候硅、氟树脂涂料,耐污性好,附着

·532·化工学报 2003年4月　力强,可直接涂刷,既可加温固化,也可常温干燥,施工性能好,人工老化在4000h以上,其户外耐候性达20年以上.其中有机硅改性丙烯酸树脂涂料耐候性与含氟树脂涂料相当,但耐污性优于氟树脂涂料,成本只有氟树脂涂料的1/3,是超耐候建筑涂料发展的重点.(2)高耐候弹性建筑防水涂料,采用聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯进行有机硅改性制成含羟基树脂组分,与含NCO的脂肪族固化剂交联固化.制得的涂膜伸长率达600%～800%,弹性附着力大于10MPa,即使在-20℃时仍具有良好的弹性和绕性,可解决底材0.1～3mm裂缝,耐候性达10～15年.(3)高耐候全天候低毒性建筑涂料,主要是基于有机硅改性丙烯酸的单组分热塑性树脂涂料.涂膜耐候性、耐酸碱性、抗污染性好,特别是防水性和透气性优异,适合北方地区及较潮湿的混凝土墙面使用.(4)纳米粒子及纳米乳液在建筑涂料中的应用,将使外墙建筑涂料具有高耐候性、高耐玷污性、高保色性和低环境污染.2　水性金属防腐涂料腐蚀给人类造成的损失是惊人的,全球每年腐蚀经济损失约10000亿美元.实践已经证明,采用涂料对金属进行腐蚀防护是最经济、实用和有效的方法,水性涂料已成为金属防腐涂料的研究热点和主要发展方向之一[9].目前的水性化技术还存在着巨大的挑战,水性金属涂料的综合性能远不如溶剂型金属涂料,其主要问题是涂膜耐水性差、钢铁的闪蚀、硬度和抗溶剂性较差、对水蒸气及氧气等的屏蔽性能较差.因此,人们纷纷开展提高水性金属涂料的防腐蚀性能的研究.2.1　成膜聚合物的研究制备高性能的水性成膜聚合物,以提高涂膜的耐久性及对基材的附着力、减少水蒸气和氧气向金属基材的渗透,是水性金属涂料发展的主要方向之一.目前用于水性防腐蚀涂料的体系主要有3种:环氧体系、丙烯酸体系和无机硅酸锌体系.大量研究表明,环氧树脂所制得的涂膜具有良好的对水蒸气和氧气的屏蔽性,且附着力好、收缩率低,成为水性金属防腐蚀涂料中应用最广泛的聚合物体系[10],但其形成的涂膜易粉化、耐候性差;丙烯酸聚合物保光保色性能及耐老化性能好,但涂膜致密性差、对水蒸气和氧气的屏蔽性不好;有机硅树脂耐热性、防水性好,还可降低树脂成膜时的内应力.因此,采用丙烯酸、有机硅等对环氧树脂进行改性制备水性环氧改性聚合物,可望获得综合性能优良的水性涂料[11].有机氟、有机硅聚合物具有