文摘
聚环氧化物是一种化学聚合,是广泛用于工业用途。由于其大分子结构,聚环氧化物提供优越的表面处理和防侵蚀活动相比,基本有机缓蚀剂。metal-inhibitor交互期间,聚环氧化物边远冰川高效集群作为吸附运营中心。无数的聚环氧化物曾防腐涂层材料在纯和治愈形式,尤其是对铁氧体在酸性和氢氧化钠的解决方案。大多数的聚环氧化物操作界面和混合型腐蚀抑制剂。众多的计算机模型来说明在金属壳聚环氧化物的防腐性能和吸附行为。然而,由于大多数的聚环氧化物溶解度较低,最好用作防腐涂层材料。众多polyepoxides-based涂料已经创建并有效地应用于铁素体和铝盐水溶液中根据文献之回顾。天然和合成添加剂可用于进一步提高聚环氧化物涂层的防腐性能。这个评论文章编译出版发现纯粹的防腐性能和固化聚环氧化物为各种金属和合金在不同的电解质。
1。介绍
各种工业完成,从管道保护仓库地板密封,采用环氧树脂保护表面,增强材料,防止腐蚀和腐蚀。因此,环氧树脂是使用最广泛的工业之一,与应用程序从管道保护仓库地板密封。环氧树脂涂料仍然比其他一些更实质性表面聚合物矩阵,但他们的潜力,提供长效防腐、附着力和适应性广泛的底物最终使它们比其他选项(更划算1- - - - - -5]。频率更低,涂层材料时可能会重新应用材料正确准备涂层的应用程序。各种环氧树脂和纳米粒子用于不同的聚合物基质复合材料和产生合理的在各方面的改进6- - - - - -9]。腐蚀性物种不能渗透或扩散作用在ER涂料由于添加添加剂。防腐上的所有报道的影响人对各种金属和合金在不同电解质编译综述文章。
2。类型的环氧树脂表面涂层
它可以使涂料、粘合剂、和热塑性弹性体epoxy-based聚合物。这些材料制成的表面涂层有良好的机械特性,导电性,凝聚力,化学和热阻。双酚A(双酚F环氧树脂和酚醛酚醛清漆是最普遍。通常利用环氧树脂固化剂进行或coreactors如聚酰胺与环氧树脂coreactors amidoamine。使用这些硬化剂也称为coreactors和环氧树脂。树脂和coreactant组合是否适合一个给定的应用程序将由需求决定的。可以采用聚酰胺与酚醛树脂酚醛清漆coreactant提供极其化学和耐腐蚀完成(10- - - - - -13]。图1显示了不同环氧树脂地板涂料用于家庭和工业应用。
2.1。考虑一个环氧树脂涂层表面
环氧树脂涂料需要特定的气候条件和表面处理应用。很可能,你可以把一个环氧涂料在钢铁、你要删除一个已经形成的薄层腐蚀。化学品和爆破产品有两种方法来清洁表面。
一旦你清洗和准备一个表面,暴露在外界的污染。闪锈可以构建在30分钟在处理使用钢,例如。长寿在随延迟应用环氧树脂表面涂料。因此,生产商提供详细的方向应该如何应用快速第一涂层和周围的最佳条件。图2显示了化学公式,链条的环氧聚合物,其反应(来源:维基百科)。
表面清洁和准备,以及准备期间接触周围的环境,应用和养护,都对环氧树脂防护涂料的性能至关重要。专业人士使用临时气候控制系统提供了理想的环境条件为环氧树脂表面涂料过程的每个阶段,当一个一丝不苟的氛围,如工厂,是不可用的。多边形的独特临时环境控制技术是完美的造船厂,电厂,建筑工地,因为它们为你提供完全控制环境温度。了解多边形的优势的控温表面涂料环氧基板以及它们如何帮助您的项目在预算之内,同时保持它。
2.1.1。环氧树脂涂层的耐蚀性
环氧树脂涂料是卓越的机械品质著称,如韧性和耐力,以及耐磨损、冲击和化学物质。粘合剂是一种优良的表面处理材料部分在恶劣的工业环境中,因为这些特征。
环氧树脂地板密封剂,例如,通常是用于提高性能的混凝土地板制造单位、工厂、物流中心,和其他领域相当沉重的人流量。环氧树脂涂料是一种首选的保护层在汽车行业由于其韧性在油脂化学品如在场,清洁剂和漂白剂。
保护管道资产免受腐蚀,融合粘epoxy-based技术被广泛应用于石油和天然气和水/废水产业。
2.1.2。使用环氧树脂的表面处理
除了强大的粘合剂和持久的涂料、环氧树脂涂料可以利用层和金属涂料、以及各种其他的事情。环氧树脂和聚胺固化剂用于诱导一个电化学反应形成环氧涂料。固化时这两种物质混合。这么多小时几分钟都在这个过程中,将湿环氧层转换成一个令人难以置信的艰难和持久稳固。
环氧树脂和环氧树脂涂层的化合物有各式各样的使用因其能够提供一个持久的、健壮的、和耐化学物质。环氧树脂涂料用于几个电气机车,和海军的应用,以及在工业生产植物和复合材料如碳纤维和玻璃纤维。对于大范围的应用程序,可以使用环氧树脂成分和环氧化合物层粘合剂一样坚强。
2.1.3。聚氨酯环氧涂料和油漆
使用环氧树脂油漆或清漆为环氧树脂涂料是一种常见的应用程序。是常见的环氧树脂涂料适用于类型的金属,因为他们迅速干燥,健壮,并给予保护的元素。传统高温粉末是耗时和困难的应用;环氧树脂都是快速和容易。环氧树脂涂料通常用于以下目的。
3所示。丙烯酸和Acrylic-Based环氧涂层材料
使用epoxy-based丙烯酸树脂或涂料是一种最常见的应用环氧树脂涂料。是常见的环氧树脂涂料适用于合金和额外的材料,因为他们是快速治疗,耐划伤,保护正常应用。由于环氧树脂涂料是快速和简单的应用,它们可能被用于广泛的应用程序,而不是典型的heat-cured粉末涂料。一些最常见的环氧树脂涂料申请如下(11- - - - - -16]。
3.1。白色家电涂料申请
环氧树脂涂料经常用作粉末涂料在洗衣机和烘干机,以及其他“家居用品”,因为他们是持久的和简单的应用。
3.2。应用在工业和汽车工业
一个胶(环氧树脂)将函数作为底漆车辆和船只,防止腐蚀,确保油漆坚持他们的表面。
3.3。钢铁防腐涂料
另一个应用程序是腐蚀的保护在油气管道材料以及配件运输线路,同样在水中传输管道和混凝土运输线路。
3.4。涂层金属容器的应用程序和罐子
环氧树脂涂层的应用程序在金属罐和容器是一个频繁的技术来避免腐蚀,尤其是酸性食物,如西红柿打包。
3.5。申请地板
住宅和生产设施的确可能受益于树脂涂料、环氧树脂地板等涂料。
4所示。环氧树脂地板涂层系统的实现
环氧树脂涂料产生持久,弹性地板解决方案用于地板应用程序时。环氧地坪涂料是用于生产设施,商业和零售机构,工业设施、仓储、医疗、展览、车库、航空机库和其他商业和工业应用。环氧树脂和表面油漆给一个漂亮的,高光泽表面在一个广泛的颜色和设计。大理石地板地毯、芯片地板和五彩缤纷的总地板时可用的一些装饰可能利用一个环氧清漆地板。环氧地坪涂料化学弹性和易于维护地板解决方案,可以直接把新的或改进的混凝土层(14- - - - - -16]。
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5。的碳纳米管涂层碳纤维表面和界面性质
通过使用一个一步浸渍的方法,创建一个多尺度碳/碳纳米管纤维增强,用硅烷偶联剂改性等oxy-propyl trimethoxy硅烷,和3-glycidyl醚作为CF和碳纳米管之间的桥梁。单个纤维的拉伸行为改善碳纤维都大大提高了碳纳米管的均匀涂布在CF表面。此外,碳的界面粘结和剪切行为/纳米碳纤维增强环氧树脂复合材料,以扫描电镜,发现优秀的界面粘附。的界面特征偶联剂硅烷和碳纳米管也证明是增强表现为协同作用。此外,碳nt的连接结果提出了碳纤维/碳nt粘合剂系统多尺度增强聚合物复合材料。这种独特的强化过程可能作为模型为提高CF表面特征和界面特性。
总之,做大量碳和纳米碳纤维多分辨率强化创建使用一步法硅烷浸渍和桥的代理商技术;它被证实是一种有效的方法对复合界面增加。这种技术是使用简单,节省时间,不伤害单CFs的机械性能。的界面粘结抗剪强度碳fiber-X-CNTs从83.86 - 44.89 MPa / EP-KH560上升了86.81%。界面粘接的表面显微骨折示例还显示强大的矩阵结合材料。此外,研究结果表明,改性,质量分数问CF表面吸收的主要元素,CF修改后,复合材料界面层的厚度会大大上升。碳纳米管的桥接作用已被视为至关重要的组件在改善界面属性获得有关相间加强过程的多尺度增强复合材料。快速制备技术的碳fiber-X-KH 560 - nt可能给临床实验的细节和假设的方向对未来多尺度CF钢筋在工业应用中由于其使用方便,效率高,机械财产保全(17]。
5.1。风险评价涂层表面耐磨性在钻探条件下使用层次分析法
采用层次分析法(AHP),本研究旨在开发一种方法评估实验室检测或环氧涂料为内部钻井实地测试,基于5失败机制,是经常可见的和可衡量的;模型被验证使用电化学阻抗谱(EIS)测试。因此,领域建立了涂层的耐腐蚀水平,和三种业务湿环氧树脂涂料和指定检查的前提下充分检查结果。他们发现,评估或显示环氧树脂涂层的电化学阻抗与他们充分地分析值。最后,模型被用来测试3钻杆内部环氧树脂涂料的防腐下真实生活环境在受到各种钻井服务米。实验在实验室复制钻井条件证明的完整评估模型是一个声音确定腐蚀产生抗性的总体性能显示环氧涂层清晰而全面。相比之下,没有发现缺陷的领域涂层的表面,表明它是比融化erosion-resilient复合层渗透环境,就是明证洞和裂缝的存在(18]。
5.2。粘合剂提高环氧树脂粘合
一个创新的环氧树脂胶剂在这项研究中,提出了增强涂层的附着力属性。康复和重用公共水泥基建筑,特别是混凝土地板,是两个最常见的应用程序对这些类型的系统。我们展示了在这个研究的结果序列测试环氧聚合物树脂胶粘剂,胶粘剂的矩阵,它是由环氧树脂、改变了包容的椰子纤维来改善其性能。测试进行胶结材料和砂浆基质样品来确定他们的耐扯下。研究结果表明,添加0.5%到1.0%天然纤维偶联剂矩阵导致的扯下强度的提高涂料层。体积更大比例的纤维的使用,另一方面,导致更频繁出现的裂纹扩展失败聚合物基质和基质之间;它被发现。因此,环氧树脂覆盖的扯下强度降低,这可能是由于大量的出现在纤维束在环氧聚合物树脂矩阵,所展示的扯下强度测量。最后,验证宏观结果,受到扫描电镜标本;这是用来检查涂层与底物的相互作用。 It was possible to accurately forecast the behavior of pull-off strength by numerical simulations that used plasticity of simplified concrete degradation. As a result of this research, a linear behavior of the substrate was constructed to portray the softening behavior of the substrate when loaded [19]。小说形式的纳米复合材料环氧树脂涂料与生态可持续性和持久的耐腐蚀性是披露。聚合物环氧树脂改性PVC涂层应用于集中启动和强壮的PVC环氧涂层来保护钢在海洋环境中腐蚀。TEM和SEM验证涂层的形态,冷凝的影响和多层干燥进行了比较。作为一个结果,材料表现出最好的粘附和盐侵蚀喷雾保护底漆的环氧树脂浓度为50%。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)涂料与环氧树脂和氯化乙烯(PVC)涂料、epoxy-PVC涂层有出色的防锈保护由于复合底漆的依从性和轻便外套的障碍和高耐用性(20.]。
5.3。在紫外光照射下绿色环氧夏枯草
几项研究已经在其他国家进行开发保护防锈金属聚合物的聚合物覆盖物。这包括biobased夏枯草的环氧树脂涂料。双容器自修复涂层系统采用biobased环氧树脂、纳米管和硅纳米颗粒。它们与biobased聚合物矩阵密封真空注入,使用紫外线激活剂和纳米材料混合。然后他们被制定与自然有机环氧粘结剂自修复复合材料。挠环氧涂层时,纳米管破裂,释放出的环氧树脂biobased组件,填补了刮并通过UV发起者固定化反应的硅纳米颗粒治疗一种环氧树脂涂层。biobased环氧涂层的磨损愈合完全面对阳光裹入HNTs 40%。此外,聚合物有更好的防紫外线,耐热性和透明度。结果,biobased增强复合材料是一种可行的金属覆盖(21]。
6。环氧聚酰胺涂层阴极剥离行为
在这里,我们研究了环氧聚合物酰胺阴极剥离涂层厚度等影响因素和应用电压以及盐含量、温度和pH值的解决方案。调查后涂层厚度和浸泡时间如何影响阴极剥离,这是发现,水分,氧化剂,盐钾离子进入通过涂层的空洞。应用电压与涂层的阴极剥离呈负相关,研究人员发现。在饱和盐溶质浓度从3.5上升到5%提高涂料涂层剥落级别,而从7到9%浓度降低涂料涂层剥落的水平。温度和压力增加氯化钠溶液中增加了对电极的环氧树脂涂层剥落的频率(22]。使用水性保护膜最近获得了很多关注,但他们的实际用途是严格限制由于疲软的屏蔽能力和较低的机械耐力。粉煤灰、金属氧化物、非线性和非碳纳米管被叠的协助下一个硅烷偶联剂来创建一个concrete-like三维网络填料改善水性环氧涂料的防腐和耐磨。由于化学改变,填料表面的环氧树脂和氨基组织浓度高,允许更多的交联之间的事件之间的填料和树脂以及内部的树脂和另一个树脂涂层。水性层具有较高的防腐蚀和疲劳强度,因为“模仿”水泥反应堆稳定形式和silane-modified复合材料的接触增加耐用性。利用泰伯磨耗试验,模仿水泥涂层失去大规模每个周期仅为0.0098 g,经过14天的浸泡在3.5%的氯化钠溶液中,它的0.01 Hz值稳定在大约107厘米2,这是两个大大大于纯环氧树脂。结果,结果表明,模拟混凝土的匹配三种填料的填料表面和界面生物防治剂可能会增加功能的兼容性与水性环氧树脂填料。利用工业废料粉煤灰作为填料促进资源循环利用,使涂层更划算,有更多的技术使用。有一个好的机会,本研究将阐明如何更好的设计内部填充剂在水性涂料,这样他们有更好的防腐和耐磨23]。
6.1。水化水泥混合物和粘合层界面张力测试
这项研究的目的是找出强大的债券之间的环氧树脂和水泥水化过程中粘贴在不同的点。研究人员还看着方面,影响界面粘合强度大小。使用倾斜等macromechanical研究剪切和扯下附着力测试,接口插入过程之间的混凝土混合物和环氧树脂涂层是几天后的水化评估。根据应用环氧树脂涂层时,水化过程花了2、7、14、21、28天来完成。的水灰比、养护期和涂层厚度都是参数,可能会产生影响。高分子水泥粘贴和环氧树脂涂层实验表明,界面粘结强度是一样的,不管你当涂层应用。然而,尽管高表面热量和粘附的努力应导致更大的环氧树脂涂层界面强度第二天,观测值的环氧树脂涂层界面强度并不支持这一假说。尽管增加表面能和附着力,环氧涂层界面强度相当于28th天的涂层在第二天,可能是因为更多的地表水在当天早些时候。额外的水平衡影响的物理相互作用和机械联锁,否则会出现。参数分析表明,参数研究了在这项研究中有重大影响,尤其是应用在水化过程的早期。
具体的聚合物涂层有几个用于建筑行业,尤其是作为一个屏障的渗透水或化学充满敌意的物质。玻璃加工、有色面等是聚合物涂料的美学应用的例子。涂层系统的总效率在很大程度上依赖于具体的依从性聚合物涂层在所有这些应用程序。聚合物涂层可以泡,把皮,或失败由于聚合物覆盖之间的附着力不足和胶结的衬底(24]。
6.2。摩擦学的填料粒子和拉伸的影响环氧修补涂料的质量
添加填料对修改增加涂层的下垂的阻力,同时改善其机械特性在修复过程中环氧树脂涂料的混凝土建筑。这需要仔细考虑所使用的材料。填料对流变参数的影响(摩擦系数、韧性)和抗拉强度的防护涂料,研究了使用组合设计方法使用3合成添加剂(石膏、高岭土、石英)。理想的环氧树脂涂层混合使用多元回归技术最终被发现。水泥含量增加了有害影响的触变性环氧涂料,但它有一个积极的影响其抗拉强度。膨润土,另一方面,提高了涂料的触变性,降低其抗拉强度。剪切稀化指数可能增加1.85倍与膨润土含量增加了1%。最后,多个优化被用来确定环氧树脂修复涂料百分比范围需要完成项目的工程需求(25]。
6.3。环氧树脂粘土纳米复合材料:表面特征
硬度、粗糙度、形态和地形的环氧树脂粘土纳米复合材料覆盖都测量。与全因子设计涉及三个输入元素(纳米黏土加载、超声波振幅和时间),一个输出响应(硬度)、硬度以及评价和优化的输入组件及其交互作用对聚合物粘土纳米复合材料涂层硬度、一个完整的阶乘的方法是使用。有三个水平为每个变量,导致共有27个实验。纳米复合材料加载和声波降解法持续时间比声波降解法振幅产生更大的影响,先前被认为是相关的。其他两个参数相比,纳米黏土加载对硬度有负面影响。当纳米黏土加载1 wt。百分比,声波降解法时间是20分钟,声波幅度是100%,达到最大强度。的几何形状和质地的涂层进行显微照片(SEM)和原子力显微镜(AFM)。SEM和AFM照片有助于解释为什么实验最低的硬度和最大硬度是不同的。纳米黏土集群规模较低的分布被证明是提高纳米复合材料加载1 wt %。 While increasing the amount of nanoclay improves properties such as clustered size and surface roughness, it detracts from coating hardness due to its lessened hardness impact [26]。
6.4。治疗用钕Nanofilm低碳钢环保的表面
低碳钢表面的化学处理了铁磁材料氧化nanofilm显著减少阴极残余应力率和提高熔结环氧的附着力和耐蚀性(领域)。Nd电影被发现的钢铁表面均匀,提高表面性能,粗糙度,坚持工作。结果表明,Nd层的应用大大提高了细胞间金属/领域胶粘剂(干/湿),降低阴极分层的速度,提高了领域涂层保护功能。此外,理论模拟表明,涂料分子吸附更多的强烈氧化钕比铁氧化物(27]。本研究观察环氧酯涂料的防腐能力结合铜乙醛重点几乎完全l .叶提取物混合有机/无机颜料。在杂交色素提取、电子显微镜(FESEM光谱学)(EIS)表明,低碳钢侵蚀非常压抑。结果表明,腐蚀预防功效大大上升,达到一个最大值的94%,浸泡时间的增加24 h。禁止的涂料在低碳钢表面的沉积证实了扫描电子显微镜(SEM), x射线光电发射光谱法(XPS),能量色散谱(EDS)。结果表明,环氧酯涂料的屏障和主动抑制能力都提高了混合颜料时。当混合色素添加到环氧酯涂料、低频率电阻值增长。这证明了颜料涂层障碍动作增加的重要性。混合色素的能力积极阻止电荷转移证明了环氧酯涂料后挠人为增加的电荷转移电阻(28]。
7所示。环氧树脂涂层表面形状障碍特征的影响在不同的腐蚀环境
通过使用软光刻技术和各种研磨材料作为模板,我们创建了亲水表面环氧密封剂与项目。这些基质的亲水特性随后玫瑰和表面光洁度的提高而降低。使用P2000磨损砂纸为模板,达到最高的136°润湿性。进一步了解表面形貌的意义在涂层电阻品质wet-dry顺序吸收和盐雾曝光,研究者采用电化学阻抗谱(EIS)。Wet-dry循环浸了疏水性的表面微观结构,从而产生更大的障碍比平面涂层质量。涂料用P2000粗糙的纸提供最佳涂层复合材料。然而,在盐雾测试,这些microfabricated驱虫剂涂层退化速度由于盐电解质的直接沉淀纳米粒子相互关联和涂层表面积就越大。涂层由P6000金刚砂纸恶化最快的暴露在盐雾(29日]。
8。陶瓷颗粒热界面GFRC表面涂层系统
他们调查了传热性能障碍的五个常用的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料被涂上普遍可行的陶瓷纳米颗粒和microparticulates (GRE)。在第一种方法,先进陶瓷是分布在改性环氧树脂粘结剂,应用于GRE表面使用一次涂布机;第二,额外的陶瓷材料开始喷洒上第一聚合物密封剂虽然是暂时愈合完全允许的外层覆盖无机纳米粒子,决定留下任何树脂暴露。这两种方法是成功的。锥形量热特征35发病率的传热系数和50 kW / m2被用来分析这些大衣的能量势垒有效性,如热电阻热电偶插入记录的发现和后表面即使在锥形测试。涂料的形态和水吸收、脱皮、影响和弯曲应力耐久性也被调查。结果表明,所有处理样品的外表面是同质的,涂层和基体有良好的依从性。GRE复合材料力学特性的影响,GRE考试聚合物的机械和物理性能保持稳定甚至被加热后(30.]。
9。结论
聚环氧化物是一种强大的氧化预聚物或聚合物材料,包括环氧组。其分子结构功能羟基(-哦)和谷氨酸(- nh2)积极组织,让他们容易吸附在金属基板和表现优秀的耐腐蚀的化合物是否部署为保持或防污的解决方案。溶于极性电解质,因为它们包括基本有机分子和聚合物的混合物。这意味着他们覆盖更多的表面积,给更大的比基本有机缓蚀剂防腐。
外围官能团改善极性液体的溶解度。几个人被聘为耐蚀涂层材料石墨钢腐蚀1 (1 m盐酸)和次氯酸钠(3.5%和3.5%)的解决方案。人队的防腐措施水阶段研究了实验和计算。交互和混合型防腐部件被发现在大多数人电化学研究。SEM、EDS、AFM、XRD和XPS表明人保护表面。许多计算机研究显示人的防腐和吸附活性金属粒子。吸附网站亲关系的人断然绑定在金属基板上被观察到。有机和无机添加剂,提高防腐效果。因此,这些应该检查添加的其他的人。然而,因为大多数人是不溶于水的,它们用作涂料比对手在水系统中。 A literature review revealed various ER-based coatings for carbon steel and aluminum in brine solutions. ER-based coatings outperform organic coatings in terms of corrosion resistance. Organic and inorganic additions can improve the anticorrosive properties of ER coatings. Additives such as these prevent corrosive elements from penetrating or diffusing within ER coating structures. The use of exogenous chemicals in liquid and coated phases requires more research. To screen anticorrosive formulations before expensive wet trials, computational strategies (DFT, MDS, and MDS) should be studied.
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
信息披露
发表这一研究工作只是亚的斯亚贝巴科技大学的学术目的,埃塞俄比亚。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。