《中國涂料》第201702期
本文來源于《中國涂料》第201702期- 編者的話
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構(gòu)建綠色制造體系時不我待
為加快推進生態(tài)文明建設，促進工業(yè)綠色發(fā)展，落實國家“十 三五”規(guī)劃綱要和《中國制造2025》戰(zhàn)略部署，工信部于2016年先后發(fā)布了《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》和《綠色制造工程實施指南(2016-2020年)》，中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會也在2016年發(fā)布了《石油和化工行業(yè)綠色發(fā)展行動計劃》。由此可見，加快構(gòu)建綠色制造體系，推動綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色園區(qū)和綠色供應鏈全面發(fā)展成為“十三五”期間的一項重要任務。同樣地，涂料行業(yè)也積極順應發(fā)展大勢，大力推進綠色發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展，并在涂料行業(yè)“十三五”規(guī)劃中提出，到2020年，環(huán)境友好型涂料占比達到57%。
在積極推進構(gòu)建綠色制造體系的過程中，開發(fā)綠色產(chǎn)品，倡導生態(tài)設計，引導綠色生產(chǎn)和綠色消費是我們所關注的，制定綠色標準、加強綠色管理、注重綠色生產(chǎn)是我們所推行的。因而，作為引導行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的中國涂料工業(yè)協(xié)會，對于綠色發(fā)展給予了高度重視，積極宣貫國家及工信部提出的一系列有關綠色產(chǎn)品的政策文件，在推進綠色設計產(chǎn)品評價標準的制定方面走在了行業(yè)前列，積極推進綠色設計產(chǎn)品評價標準體系的制定和建立，對于規(guī)范和引導涂料行業(yè)發(fā)展意義重大，有利于助推擴大綠色產(chǎn)品政策的社會影響力，提升社會效應，并可深入推進品牌建設，引導消費，滿足了行業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的要求。
在積極推進綠色制造體系的同時，大力推動重點領域突破發(fā)展也是《中國制造2025》的重中之重，其中，石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略前沿材料的布局和研制也迫在眉睫，從而加快基礎材料升級換代。涂料行業(yè)，石墨烯的研究應用也受到了高度重視，開展了一系列的研究和應用，此也可從本期的石墨烯在涂料中的應用專題中可見一斑。
無論從哪方面來講，構(gòu)建涂料行業(yè)綠色制造體系，大力推進新材料在涂料中的應用，都是我們當下所要努力去積極推進的！
- 石墨烯應用專題
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闡述了石墨烯的性能特點及制備過程以及在防腐涂料、導電涂料、防污涂料以及吸波涂料中的研究情況，其在改性并制備新型功能涂料方面正發(fā)揮著重要作用，最后對石墨烯在涂料中的應用前景進行了展望。
以生物基沒食子酸(GA)為原料，在堿性條件下與環(huán)氧氯丙烷(ECP)發(fā)生環(huán)氧化反應，合成了沒食子酸基環(huán)氧樹脂(GEP)。將分散后的石墨烯以0.5%的質(zhì)量分數(shù)，添加到雙組分環(huán)氧樹脂涂料中，制備了石墨烯環(huán)氧復合涂層(GEP-G0.5/EP)。結(jié)果表明：相比于純環(huán)氧涂層，GEP-G0.5/EP涂層的極化電阻和耐鹽霧性大大提高，涂層吸水率下降0.22%。
以丙烯酸樹脂乳液為基料，自制石墨烯為導電填料制備了一種水性導電涂料。分析了影響該涂料涂膜導電性及電磁屏蔽性能的因素。按最佳配方制備的導電涂料在0.1～1 000 MHz的頻段范圍內(nèi)，對電磁波的衰減在30 dB以上。
從石墨烯的防腐機理分析著手展開研究，利用具有良好導電性的優(yōu)質(zhì)物理法石墨烯替代傳統(tǒng)環(huán)氧富鋅涂料中的部分鋅粉顏料，研制了一種質(zhì)輕、防腐效果優(yōu)異的石墨烯改性環(huán)氧鋅粉涂料，通過對涂層耐鹽霧性試驗的考察，證明該石墨烯改性環(huán)氧鋅粉涂料防腐性能遠遠優(yōu)于高鋅含量的富鋅底漆，耐鹽霧性可達2 500 h。
簡要介紹了石墨烯的基本特性及其在防腐涂料中的應用進展，著重闡述了對石墨烯改性防腐涂料防腐機理的研究。通過樹脂和鋅粉的有序組裝形成致密膜，石墨烯改性防腐涂料在降低鋅粉用量的同時可大幅提高涂料的耐腐蝕性能。
- 石墨烯應用專題
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介紹了軌道客車車廂外部涂裝用石墨烯改性水性配套涂料體系：水性環(huán)氧防腐底漆＋柔性不飽和聚酯膩子＋雙組分水性聚氨酯中涂漆＋雙組分水性聚氨酯實色面漆和金屬閃光底色漆＋罩光清漆的參考配方、制備工藝、性能指標、改性機理及涂裝參數(shù)。
通過石墨烯粉體在環(huán)氧鋅粉底漆中的應用研究，對石墨烯的增效機理進行了探索；對影響石墨烯-環(huán)氧鋅粉底漆防腐蝕性能的因素進行了討論。研究表明，與傳統(tǒng)環(huán)氧富鋅涂料相比較，石墨烯鋅粉底漆在環(huán)境保護、節(jié)約資源和提升涂層系統(tǒng)長效防腐蝕壽命方面具有重大的意義。
- 關 注
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通過具體剖析保溫層下金屬的腐蝕行為及機理，比較目前國內(nèi)保溫層下腐蝕與防護相關標準，指出目前市場上使用的保溫層下各種涂層體系的優(yōu)缺點，從而給出不同溫度保溫層下防腐蝕保護解決方案，并重點對一種基于無機厚漿惰性共聚物為成膜物質(zhì)的單組分涂料在保溫層下的作用原理、性能進行了深入探討，其成功現(xiàn)場應用可以為徹底解決保溫層下的腐蝕問題提供重要參考，指出該涂料在新建和維修領域具有廣泛的應用前景。
- 經(jīng)驗交流
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針對內(nèi)墻乳膠漆在厚涂開裂上的缺陷，通過在無石棉纖維膩子板上調(diào)整乳膠漆成膜助劑、涂膜厚度和兌水比例，觀察乳膠漆的厚涂開裂情況并進行對比，得出厚涂開裂與成膜助劑、涂膜的厚度、刷涂質(zhì)量以及刷痕有關，其都會影響涂膜在低溫下的成膜速率，并淺談了厚涂開裂的解決方法。
- 全球瞭望
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水性涂料市場發(fā)展良好，在所有細分市場和地區(qū)都有望增長。由于城鎮(zhèn)化的推進，建筑涂料成為推動水性涂料需求增長的主要驅(qū)動力，而在工業(yè)涂料領域的細分市場中，水性涂料也呈現(xiàn)增長態(tài)勢。
- 技術研發(fā)
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以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸等為共聚單體，丙烯酸酯磷酸酯作為功能單體，丙二醇丁醚為溶劑，過氧化苯甲叔丁酯為引發(fā)劑，通過溶液聚合經(jīng)轉(zhuǎn)相制備了羥基型水性丙烯酸樹脂二級分散體。研究了聚合過程中溶劑、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯以及丙烯酸酯磷酸酯等因素對分散體性能的影響。
研究了成膜物對膨脹型防火涂料的生煙性能影響，包括丙烯酸樹脂及溶劑型膨脹型防火涂料、丙烯酸乳液及水性膨脹型防火涂料，結(jié)合熱分析數(shù)據(jù)和靜態(tài)生煙數(shù)據(jù)，將膨脹型防火涂料的DTG曲線進行分峰擬合，推算出分解的成膜物的分解程度及對膨脹型防火涂料的影響。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，溶劑型體系與水性體系的防火涂料在生煙過程和分解過程均有較大區(qū)別。
采用硅酸鹽水泥改性自乳化環(huán)氧，然后用水性胺固化制備具有防腐蝕性能涂料。涂料涂覆在碳鋼等金屬表面后，水泥水合物與環(huán)氧-胺組成互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的涂膜，并考察了不同水泥添加量改性環(huán)氧涂料涂膜的防腐蝕性能。結(jié)果表明：涂膜具有低的水滲透性，有效地保護金屬表面腐蝕，水泥添加量為30%時，涂膜的物理性能和防腐蝕性能最佳，耐鹽水和鹽霧長達2 000 h。該材料在金屬重防腐領域具有廣泛的應用前景。
研究了具有超低乳液添加量高耐擦洗性能的內(nèi)墻乳液，分析了主要影響耐擦洗性能的因素。實驗結(jié)果顯示乳液粒徑(直徑)在160 nm、采用乳化劑A-102且體系中酸含量占單體總量在2.8%～3.8%時效果最優(yōu)，在此基礎上，使用高分散性能的單體ZP(具有雙羧基的含CH2＝CH2的不飽和有機物)參與共聚，達到非常優(yōu)異的耐擦洗性能。
在特定條件下用流變測試方法取代輥涂施工來預測涂層表面形貌以縮短優(yōu)化涂料配方周期。研究發(fā)現(xiàn)對不同樣品以初始黏度進行歸一化后，黏度回復快的涂料彈性大，最終涂層表面花型尖銳。彈性拉毛涂料具有較短的流平時間大約10 s，回復黏度快的涂料能夠保持最初的拉毛效果。
