纳米TiO_2改善钢结构防火涂料的性能研究

以纳米TiO2为添加剂来提高钢结构防火涂料的各项性能.研究了纳米TiO2的改性,以及改性后的纳米TiO2对钢结构防火涂料的耐热极限、防水性能、黏结强度及抗菌性能的影响.通过扫描电镜观察了涂料的断面以及粒子在基体中的分散状况.结果表明:采用6%的经硅铝复合包膜改性后的纳米TiO2粒子具有较好的分散性;与纯钢结构防火涂料相比,纳米TiO2添加量为0.9%时,改性钢结构防火涂料的性能有较大的提高,其耐热极限由96℃提高到112℃,耐水极限由28h提高到37h,黏结强度由0.45 MPa提高到0.61MPa,抗菌率也由21%上升到99%.     

环氧改性氟碳纳米复合船舶涂料的研制

通过环氧树脂对氟聚合物进行改性,分析了氟聚合物、环氧树脂、固化剂、助剂2,4,6-三（二甲基氨甲基）苯酚（DMP-30）、二月桂酸二丁基锡（DBTSL）等对改性氟碳涂料性能的影响,利用IR之光谱研究了环氧改性氟树脂-聚氨酯体系中-NCO的反应．通过原位聚合方法引入纳米TiO2,提高了舰船涂料的力学性能和耐盐雾性能．由环氧改性氟树脂、N-3390固化剂、纳米二氧化钛组成的氟碳涂料具有良好的物理机械性能和耐盐雾性能,表面能较低,可用于舰船的防污防腐．     

变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

 以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小（2.51℃/W）,导热系数最高（1.3450 W/（m·K））,表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层（4.57℃/W）和水性环氧富锌涂层（4.28℃/W）。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。     

具有降解NO功能的多孔水泥混凝土路面材料研究

为研究表面涂覆TiO2涂料的多孔水泥混凝土NO降解效果和抗滑性能变化规律,按350、400、450、500 g/m2用量分别在普通水泥混凝土和3种多孔水泥混凝土试件表层喷涂纳米TiO2涂料,并在室内测试了不同条件下试件的NO降解效果以及抗滑性能。试验结果表明:与普通水泥混凝土相比,多孔水泥混凝土表层能够负载更多有效TiO2涂料,有利于NO降解;在表面受到磨损时,多孔水泥混凝土表面TiO2涂料损失相对较少,并能在磨损条件下保持较好的降解效果;多孔水泥混凝土表面抗滑性能随TiO2涂料涂覆量增加下降很少。综合考虑强度、不同条件下NO降解效果以及抗滑性衰减,适于涂覆TiO2的多孔水泥混凝土集料粒径宜在4.75~13.2 mm。     

纳米蒙脱土环氧富锌涂料研究

利用熔融插层法制各环氧树脂，蒙脱土复合体系，并将其应用于环氧富锌防腐涂料中。通过改变蒙脱土的含量，测试涂料的性能。分析劳脱土在环氧富锌防腐涂料中的作用并确定最佳配比。试验证明，加入纳米蒙脱土，涂料的力学性能、耐蚀性能有显著提高。     

纳米材料改性新型钢结构防火涂料的研究

研究采用纳米材料改性钢结构防火涂料，实验表明：采用经硅烷偶联剂改性的纳米粒子改性钢结构防火涂料，可解决无机纳米粒子在有机涂料中的分散问题，从而可有效地提高钢结构防火涂料的耐火极限；实验还表明，不同的纳米材料及其加入量对钢结构防火涂料的耐火极限均有不同程度的影响。在最常用纳米TiO2、纳米SiO2和纳米B2O3这几种纳米材料中，纳米TiO2的效果最好，经其改性后的防火涂料的耐火极限可提高6min，防水性可提高17．9％；当纳米TiO2含量为0．9％时，改性效果为最佳。     

纳米TiO2和硅溶胶改性外墙乳胶漆的研究

近几年我国在纳米改性涂料方面取得了瞩目的成就,但纳米材料由于技术的限制,价格比较昂贵,用于涂料中时明显的提高了涂料的成本。本实验在已有稳定的纯苯乳液乳胶漆配方基础上,使用粒径同样在纳米级的分散体系-硅溶胶和纳米TiO2的复配物来改性涂料。实验结果显示,当使用硅溶胶和纳米TiO2的复配物改性涂料时,只需要很少量的的纳米TiO2,即能达到很好的改性效果,为解决纳米涂料成本过高的问题提供了一个新的思路。     

改性纳米SiO2成膜复合涂层对混凝土疏水和抗碳化性能的影响

为了研究改性纳米Si O2+有机成膜涂层对混凝土疏水和抗碳化性能的影响,配制了6种改性和未改性纳米Si O2有机成膜复合涂料,测定了涂覆复合涂料后混凝土的表面接触角,确定了涂料中纳米Si O2的最佳添加量。通过测定涂层混凝土的吸水率发现,改性和未改性纳米Si O2可以显著提高涂层混凝土的憎水性,其中改性纳米Si O2的改善幅度更大,同时混凝土的吸水率与其接触角呈一阶线性负相关的关系;通过涂层混凝土的加速碳化试验发现,改性和未改性纳米Si O2可以有效改善涂层混凝土的抗碳化性能,其中改性纳米Si O2的改善效果更好,而且还发现涂层混凝土的疏水能力和抗碳化性能之间存在正相关关系,即表面涂层疏水性能越强,混凝土抗碳化性能越好。     

纳米TiO2／聚偏氟乙烯膜性能的影响

采用溶胶一凝胶法制备纳米TiO2溶胶,通过表面涂覆得到改性聚偏氟乙烯（PVDF）／TiO2复合膜,研究了不同TiO2浓度对其性能的影响,并借助X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT—IR）表征了复合膜的结构。     

纳米TiO2在涂料中的抗菌性能研究

将实验室自制的抗菌纳米TiO2添加于苯-丙乳液中,制成抗菌涂料.透射电镜测试结果表明,表面处理后的抗菌纳米TiO2在乳液中能够均匀分散,可充分发挥纳米TiO2的杀菌作用.杀菌测试结果表明,该抗菌涂料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢的杀菌率均达到99%以上,并且它不受光源条件限制,抗菌作用彻底、持久.     

负载纳米TiO2的纯棉抗菌织物

在室温条件下采用射频磁控溅射方法,在纯棉机织物表面沉积TiO2功能纳米结构层.利用原子力显微镜和X射线衍射仪分别分析其表面形貌和晶态结构,同时对负载纳米TiO2织物的抗菌性和耐洗性进行了初步研究.实验表明,在拟定的溅射工艺条件下,纯棉机织物表面沉积了晶粒较为均匀、粒径较小的锐钛矿型纳米TiO2功能结构层,这一功能层使负载织物呈现出优良的抗菌性能;同时负载织物具有良好的耐洗性,经30次洗涤后,其抗菌性能仍保持在很高的水平.     

环氧酚醛／镀锡薄钢板体系在功能饮料中的腐蚀行为

利用电化学阻抗谱（EIS）和电化学噪声技术,并结合扫描电镜、能量散射x射线谱等表面分析技术,研究了环氧酚醛／镀锡薄钢板体系在功能饮料中的腐蚀过程并探讨了腐蚀机制．实验结果表明,浸泡前3dEIS图呈现单容抗弧特征,涂层防护性能良好;浸泡28d后EIS图呈现双容抗弧特征,电解质溶液已经渗透通过有机涂层;220d后EIS图呈现3个时间常数的特征,镀锡层与基体金属发生了腐蚀;364d后EIS图又呈现单容抗弧特征,涂层基本失去防护性能．随浸泡时间的增加,电流噪声的幅值逐渐增加,表明腐蚀程度越来越严重．环氧酚醛／镀锡薄钢板体系在功能饮料中的腐蚀过程,大致分为3个阶段：①涂层的润湿过程;②腐蚀性离子的传输并引发腐蚀;⑧腐蚀加剧．其腐蚀机制首先是涂层发生破损形成微孔,接着是涂层下的镀锡层在功能饮料的有机酸中发生腐蚀;镀锡层遭到腐蚀破坏后,由于基体金属碳钢具有更高的电化学活性,腐蚀过程转化为碳钢基体的溶解．     

Preparation of calcium carbonate particles coated with titanium dioxide

The preparation of a new mineral composite material, calcium carbonate particles coated with titanium dioxide, was studied. The mechanism of the preparation process was proposed. The new mineral composite material was made by the mechanoehemieal method under the optimum condition that the mass ratio of calcium carbonate particles to titanium dioxide was 6.5:3.5. The mass ratios of two different types of titanium dioxide (anatase to rutile) and grinding media to grinded materials were 8:2 and 4:1 respectively, and the modified density was 60%. Under this condition, the new material was capable of forming after 120-min modification. The hiding power and oil absorption of this new material were 29.12 g/m2 and 23.30%, respectively. The results show that the modification is based on surface hydroxylation. After coating with titanium dioxide, the hiding power of calcium carbonate can be improved greatly. The new mineral composite materials can be used as the substitute for titanium dioxide.     

活化溅射法在NiTi合金上制备TiO2生物薄膜

采用活化溅射方法,在不同溅射电压条件下,在NiTi形状记忆合金表面成功制备出了纳米TiO2生物薄膜.采用台阶轮廓仪和拉曼光谱仪研究溅射电压对薄膜厚度和晶体结构的影响,并对NiTi合金覆膜前后在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,在本实验条件下薄膜为锐钛矿结构,薄膜表面均匀,其主要成分为纳米尺寸的TiO2;TiO2薄膜明显改善了NiTi合金在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能.     

Preparation of electroless Ni–P composite coatings containing nano-scattered alumina in presence of polymeric surfactant

Ni–P electroless coating was applied on low carbon steel with the incorporation of different amounts of nano Al2O3 powder (ranging from 3 g/l to 30 g/l) in electroless bath. Corrosion properties and microstructures of the coating were studied. The dispersion stability of alumina colloidal particles stabilized by polymeric (non-ionic) surfactants in an electroless bath was also investigated. The surface morphology and the relevant structure were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Corrosion behavior of the coated steel was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization techniques. The results showed that increasing alumina concentration not only changed the surface morphology, but also promoted the corrosion resistance. Addition of surfactants has an indirect effect on the amount of the incorporated particles. Meanwhile, in the presence of surfactant, corrosion resistance of Ni–P coating containing even a small quantity of alumina was improved since a stabilized bath was obtained.     

纳米透明玻璃隔热涂料的研究

简述了两种固含量的纳米ATO隔热浆料的制备,隔热浆料与水性聚氨酯通过一定的工艺制备了纳米透明隔热涂料,将其涂在洁净玻璃上,在常温下成膜.用U-4100紫外、可见、近红外分光光度计对其进行光热性能表征,讨论了隔热涂料的配比,涂膜厚度和浆料固含量对光学参数的影响.分析表明玻璃涂膜后节能效果较为明显,遮蔽系数可以达到0.61,而可见光透过率为60.6%,并且可以阻隔66.43%的紫外线.     

Preparation of TiO2 Coated on Fabrics and Their Photocatalytic Reactivity

Nanoscale titanium dioxide functional films were prepared on the surface of the cotton woven fabric and the polyester knitted fabric at room temperature by Radio Frequency （RF） magnetron sputtering process. The surface microstructure and morphology were characterized by scanning electron microscope （SEM） and X-ray diffraction （XRD）. Photocatalytic property of two treated fabrics was tested in solar and ultraviolet （UV） radiation respectively, and their photocatalytic activity was compared. The results showed that the nanoscale titanium dioxide deposited on the surface of the treated fabrics was at different anastasia phase. The treated fabrics have excellent photocatalytic property, and after 30 launderings, the photocatalytic activity still maintained at a high level. Also, it indicated that the photocatalytic activity of the treated fabrics in UV radiation was higher than in solar radiation, but the effect wasn＇t very distinct. And at the same experimental magnetron sputtering parameters, the cotton coated with the nanoscale titanium dioxide showed better performance than the polyester fabric coated with the nanoscale titanium dioxide in terms of the photocatalytic property.     

特种聚酰亚胺作为油田管材涂层的性能评价

为了研究一种高性能聚酰亚胺作为油田管道防腐涂层的防腐效果,通过击穿电压测试、溶液浸泡测试、耐高温高压腐蚀实验、耐盐雾实验、附着力测试实验、耐磨性能测试等方法研究了特种聚酰亚胺作为油田管道涂层的化学性能和机械性能。实验结果表明:在盐雾试验中测试样板版面划线处任意一侧腐蚀扩散宽度小于2 mm,未划线处无生锈、起泡、开裂和脱落等腐蚀失效现象;在耐磨性能实验中参考二氧化锆的磨损量为0. 001 67 g/h,PI-S涂层的磨损量比二氧化锆还低,仅为0. 00 084 g/h;涂层耐高低温交变湿热实验结果表明涂层很好的经受高低温交变环境,实验后未出现鼓泡、脱层、针孔、裂纹现象;酸性高温高压模拟环境实验表明在高酸性模拟环境中浸泡168 h后,涂层表面未出现鼓泡、脱层、针孔、裂纹等现象;涂层能很好地经受住N-甲基吡咯烷酮(NMP)、盐酸、硫酸、氢氟酸、次氯酸的腐蚀,浸泡60 d后试样厚度有轻微的减小,基材没有出现腐蚀现象。     

PBO纤维表面二氧化钛涂层的构建及其抗紫外光性能研究

为提高聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维的抗紫外老化性能,以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为桥梁,在PBO纤维表面构建二氧化钛(TiO2)涂层,并考察了纤维改性前后的表面形貌、界面剪切强度(IFSS)、以及紫外光照射前后的力学性能等变化.研究结果表明,在PBO纤维表面构建二氧化钛涂层后,PBO纤维与树脂的界面剪切强度提高了43.5%;PBO纤维的抗紫外光性能大幅增强,经200 h加速老化实验后其拉伸强度保持率提高了25%.     

包膜剂添加方式对钛白粉包覆铝膜的影响

以TiCl_4气相氧化的钛白粉颗粒作为实验原料,通过钛白粉表面包覆水合氧化铝膜的包膜剂添加方式的研究,分析了包膜剂添加方式对钛白粉包覆铝膜的机理、过程pH变化、成膜晶型结构、表面形貌、比表面积和吸油量的影响。实验表明,顺流法、并流法和逆流法三种包膜剂添加方式形成水合氧化铝薄膜的化学反应、沉淀pH、晶型结构、表面形貌、比表面积和吸油量不同。并流法形成光滑、致密、均匀的勃姆石水合氧化铝薄膜,有利于降低比表面积和吸油量,提高钛白粉的颜料性能。