文档名：釉质防护涂层的湿化学法制备及劣化性能
摘要：防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障.本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后的形貌结构演变、铅笔硬度、附着力、光泽度及厚度变化.结果表明:涂层的微观结构为有机硅-无机硅复合网络体系,其他无机相通过有机基团及分子间的配位键共同形成致密化交联.无机相中,微细Ti和TiO2粉在还原气氛中会通过高能机械化学反应生成TiO,TiO拥有较高的抗侵蚀能力.NaAlO2和Al2O3容易包覆在未参加反应的TiO2表面,屏蔽TiO2光催化活性对自身耐候性劣化的影响.因此,釉质涂层耐久性优异,在冻融循环和氙灯辐照前后表面宏观/微观形貌、色泽、光泽度、铅笔硬度及附着力基本不变.釉质涂层的铅笔硬度为8H,附着力为1级,60°角光泽度为64.5GU,紫外辐照失光率为1.7％.所有劣化过程中,紫外辐照会削弱涂层的附着力,提升铅笔硬度,且减薄明显.这是由于紫外光子能量高,能促使活性的SiO2发生交联反应生成有机硅,使涂层内部结构更加致密,并能断键产生CH2基团,从而削弱涂层与基体的结合.本研究可为室外工程结构表面防护涂层的发展提供支持.
Abstract：Protectivecoatingisanimportantmaterialtoimprovethedurabilityofoutdoorengineeringstructures.Inthiswork,anenamelcoatingwaspre-paredbywetchemicalmethodinnitrogenatmosphere,andthephasestructureandmicromorphologyofthecoatingwerestudiedindepththroughXRD,FTIR,SEM,EDS,etc.Atthesametime,thechangesinmorphology,microstructure,pencilhardness,adhesion,glossandthicknessofthecoatingweretestedbeforeandafterfreeze-thawcycles,xenonlampandUVdeterioration.Theresultsshowthatthemicrostruc-tureofthecoatingisasilicone-inorganicsiliconcompositenetworkstructure.Theinorganicphasesformdensecrosslinksthroughorganicgroupsandintermolecularcoordinationbonds.Amongtheinorganicphases,TiOcanbeformedthroughahigh-energymechanochemicalreactionbe-tweenfineTiandTiO2powdersunderareducingatmosphere,whichexhibitsexceptionalcorrosion-resistant.NaAlO2andAl2O3canshieldthephotocatalyticactivityofTiO2fromdeterioratingitsowndurabilitybycoatingonthesurfaceofunreactedTiO2.Therefore,theenamelcoatingre-mainsalmostunchangedafterfreeze-thawcyclesandxenonlampirradiation.Thepencilhardnessoftheenamelcoatingis8H,andtheadhesionislevel1.Theglossat60°angleis64.5GU,andthelossrateafterUVradiationis1.7％.Amongallthedeteriorationprocesses,UVradiationcanweakentheadhesion,increasethepencilhardness,andsignificantlyreducethethicknessofthecoating.Becausethehighenergyofultra-violetphotonscanpromotethecrosslinkingreactionofactiveSiO2togeneratesilicone,whichmakestheinternalstructureofthecoatingdenser.ItcanalsobreakbondstogenerateCH2groups,soastoweakenthebondbetweenthesubstrateandcoating.Theresearchcanprovidesupportforthedevelopmentofprotectivecoatingsonthesurfaceofengineeringstructures.
作者：卜锦超 唐中华 徐凯 何财兵 王敏嘉 Author：BUJinchao TANGZhonghua XUKai HECaibing WANGMinjia
作者单位：浙江理工大学建筑工程学院,杭州310018浙江临金高速公路有限公司,杭州310024浙江玉釉新材料科技有限公司,杭州310051
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(4)
分类号：TQ63
关键词：防护涂层 有机硅-无机硅复合 湿化学法 劣化性能
Keywords：protectivecoating silicone-inorganicsiliconcomposite wetchemicalmethod deteriorationperformance
机标分类号：TU528.0TF123.72TB383
在线出版日期：2024年4月1日
基金项目：釉质防护涂层的湿化学法制备及劣化性能[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(4)卜锦超 唐中华 徐凯 何财兵 王敏嘉防护涂层是提升室外工程结构耐久性的重要保障.本工作采用湿化学法在还原性气氛中制备出釉质涂层,并通过XRD、FTIR、SEM、EDS等表征手段对涂层的物相结构和微观形貌进行深入研究,同时测试涂层在冻融循环、氙灯和紫外辐照前后...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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