聚氨酯防腐涂料的改性及其性能研究进展

王明(四川东材科技集团股份有限公司，四川 绵阳 621000)

0 引言

材料腐蚀对材料应用、设备质量等会产生直接的影响。所以，采用简单、有效、性价比最高的方法对防腐涂料进行防护。防腐涂料中聚氨酯防腐涂料本身具有耐磨损性、耐腐蚀性，而且具有良好的柔韧性、附着力以及可调空性。与其他防腐涂料比较，聚氨酯的耐老化性比较高，在氢键被破坏后，具有一定的自愈能力。在对聚氨酯防腐涂料的防腐机理进行研究中，其中包含物理屏蔽、缓蚀钝化、牺牲阳极三种[1]。基于此，在对聚氨酯防腐涂料的进行改进以及性能进行研究中，则可以根据分散介质的差异性，对防腐涂料的实际应用进行控制，实现防腐涂料的性能提升。

1 有机化合物改性

有机化合物的性能改进需要根据聚氨酯的化学或者物理特性进行性能优化，在环氧树脂的性能优化与控制中，需要通过对网状结构进行结合与优化，提高聚氨酯的抗油性、介质性以及使用的耐磨性。环氧树脂改性聚氨酯在进行制备中，其中包含机械共混法以及化学共聚法为主。第一种方法是通过物理手段，并进行固化处理，没有化学键的连接，其实际的性能相对比较低。在利用环氧树脂的环氧基团与聚氨酯预聚体进行共聚反应，并通过共聚处理，实现有机化合物的性能改进与优化。

赵文在进行研究中，其在进行制备的过程中，是利用环氧树脂的固化进行酸碱处理，并对表面漆膜的稳定性、抗腐蚀特性等方面进行综合控制，在对表层漆膜进行处理的视角下，降低漆膜起泡以及脱落等问题的发生概率[1]。在防腐处理与控制的基础上，需要对其酸碱性进行中和与处理，提高防腐涂料的实际应用效果。

从有机硅性能改进的角度进行分析，有机硅化合物本身具有低温柔韧性、耐热性、耐候性、电绝缘性等，而且表面能比较低，但是其存在力学强度低、附着力比较差。在对有机硅以及聚氨酯树脂的性能进行优化下，可以提高其实际的应用效果。

梁西振[2]在对聚氨酯的制备进行研究与分析中，则是利用硅氧基官能团的聚合物进行优化与控制，并将其涂覆在铝合金的表面，这对提高抗腐蚀效果方面有积极作用。在表面形成SiO2后，可以对电解质的扩散进行控制，提高防腐控制水平。

从有机氟性能改进与优化的角度进行分析，有机氟化合物本身具有疏水性、那热性、耐化学品性等特性。但在实际应用中，其溶解性相对比较差，这对其应用范围会产生直接的限制。通过氟化合物与聚氨酯基体的融合，可对微结构进行整合，在实现聚氨酯疏水性、综合性能控制的基础上，可实现聚氨酯基体的疏水控制效果提升。在对防腐介质进行控制中，可通过聚氨酯的防腐介质添加，实现聚氨酯的防腐控制效果提升。在材料分析排列与控制中，可通过聚氨酯进行性能改进与优化，在有机化合物整合与控制的基础上，可实现聚氨酯的防腐性能提升。

2 纳米材料改性

在对纳米材料的性能进行改进与优化的过程中，则需要通过聚氨酯基体的融合以及非共价键处理等方式，实现纳米材料在聚氨酯防腐控制中的应用效果提升。在纳米材料中，由于纳米材料本身的结构尺寸相对比较小，而其表面能比较大，所以在实际应用中，极容易出现团聚的情况。基于此，在利用共价键对其三维网状结构进行优化中，则需要针对结构分子的活性进行控制，并将结构分子与聚氨酯的基体融合在一起，在进行结构优化与控制的基础上，可提高聚氨酯的材料性能以及综合应用效果。纳米材料的结构变化与聚氨酯基体融合，可通过基体溶解与共价键强化等方式，实现防腐的作用力提升。在防腐涂料优化与控制的过程中，则需要在共价键以及非共价键等结构优化的视角下，可提高聚氨酯的防腐控制效果提升。

王海玲[3]在对疏水性的纳米进行性能优化与控制的过程中，则需要通过物理分散的方式，对聚氨酯/纳米复合材料的渗透性、性能等方面进行综合控制，在通过电解液的离子进行控制时，可实现网状结构的优化，在优化聚氨酯内部结构的视角小，则需要通过防腐结构优化，提高聚氨酯/纳米复合材料的抗腐蚀特性。为解决涂料的防腐问题，在聚氨酯基体以及聚氨酯结构控制中，则需要对其内部结构进行优化，从而实现防腐控制效果提升。

张月等[4]在对纳米TiO2的性能进行优化中，则需要从纳米级化、表面电子构成、电性特征以及微观晶型结构等方面进行综合控制，在聚氨酯中引入TiO2，可实现聚氨酯基体的机械性能、耐腐蚀性等特性的综合提升。通过电化学阻抗进行控制中，可对不同用量微米/纳米TiO2对聚氨酯涂层的耐腐蚀性进行优化，对实现防腐涂料的综合性能提升方面有积极作用。

在对聚氨酯/纳米复合材料进行优化的过程中，则需要通过电化学阻抗谱的方式，对聚氨酯涂层中的基体比值以及其渗透能力等方面进行综合控制，在涂层信息处理与控制的基础上，可通过聚氨酯涂层渗透与结构控制，实现聚氨酯/纳米复合材料的稳定性、防腐性等方面的综合提升。在对聚氨酯/纳米复合材料的层状晶体进行综合控制的基础上，可通过共价键的连接，提高聚氨酯/纳米复合材料的防腐水平。层状硅酸盐的性能改进与优化，则是在聚氨酯/纳米复合材料分布、结构控制的角度，实现聚氨酯/纳米复合材料的防腐控制效果提升。在利用层状硅酸盐的过程中，则需要对层状硅酸盐的结构、参数结构等方面进行综合优化，进而满足聚氨酯防腐水平提升。

在进行剥离与控制的过程中，将蒙脱土引入到聚氨酯中，可通过界面之间的相互作用，实现机械性能、阻隔性能等方面的综合控制。在实现性能优化与控制的过程中，可通过聚氨酯/纳米复合材料的应用，对防腐性能、填料、扩散等环节的聚氨酯基体进行调整与控制，在实现复合材料运行与控制的基础上，可优化蒙脱土/聚氨酯复合材料的整体解构，并将其含量控制在3%以下，这对实现蒙脱土/聚氨酯复合材料的实际应用于控制效果提升等方面有积极作用。在蒙脱土/聚氨酯复合材料性能优化与控制中，则需要针对扩散路径、运行状态等方面进行优化，在进行蒙脱土/聚氨酯复合材料控制与分析的基础上，可实现蒙脱土/聚氨酯复合材料的防腐控制效果提升。在对蒙脱土/聚氨酯复合材料的实际应用进行研究中，则需要通过结构扩散路径优化与控制的基础上，提高氧气以及水等成分的扩散控制效果，这对进一步提高蒙脱土/聚氨酯复合材料的防腐性能方面有积极作用。

碳纳米管在进行改进与优化中，其是通过碳六边形构成纳米空心管状材料，具有低密度、高长径比以及优异的力学性能、电性能、化学稳定性等特点。将碳纳米管引入到聚氨酯基体中，可实现复合材料的综合性能提升。在对碳纳米管进行性能优化中，添加聚氨酯基体中，并通过静电喷涂的方式，制备MWCNTs/卷层复合涂层，其实际应用效果比较显著。多壁碳纳米管可以镶嵌在聚氨酯颗粒的孔隙中，强化涂层的致密性，减少介质在涂层中的渗透。随着填料含量的增加，涂层的耐腐蚀性逐渐降低，在MWCBTs含量下降到0.5%的状态下，复合涂层的电阻率可以达到1.11×103Ω·m，而且耐腐蚀比较强，在出现团聚的状态下，其实际含量以及分散度等可实现耐腐蚀性提升。

石墨烯以及氧化石墨烯的性能改进则是以二维石墨碳材料为主，在实际应用中，则可以通过含氧官能团，加入石墨烯或者氧化石墨烯，在增加腐蚀介质的基础上，可对腐蚀路径的弯曲度进行控制，实现耐腐蚀性的综合提升。石墨烯的无利分散，可通过填料就容量的控制，实现防腐性能的进一步提升。添加范围在0.25%～0.5%之间，在对防腐性能的影响因素进行分析的基础上，可添加适当的石墨烯、氧化石墨烯，腐蚀介质的扩散路径会变成弯曲路径，但在添加含量过大的情况下，大量的微裂纹会起到主导作用，腐蚀介质通过微裂纹记性快速扩散。在这一过程中，氧化石墨烯/聚氨酯涂层的防腐性能逐渐提升，氧化石墨烯的官能团可提高分散性，而且晶格结构在一定程度上被破坏，则可通过石墨烯的添加控制，实现石墨烯/聚氨酯涂层的防腐控制效果提升。

3 复合改性

复合改性在实际应用中，可以针对聚氨酯防腐涂料的综合性能进行优化，在复合材料优化与控制下，可通过聚氨酯基体复合与控制，实现耐生物性提升。随着填料含量的逐渐增加，复合涂层的热稳定性、玻璃化转变温度、耐腐蚀性等相对提高。在进行性能优化与控制中，可通过复合材料的结构调整，实现复合材料的防腐性能水平提升。M Mahmudzadeh等在进行研究与分析中，利用硅氧烷改性ZnO，可以得到硅氧烷ZnO粒子，然后可以与聚氨酯基体进行复合，实现涂层耐腐蚀性、耐生物性能的综合提升[5]。左莎莎等在对聚氨酯防腐涂料的性能进行改进与优化的基础上，可实现耐腐蚀、耐辐射等综合性能的进一步提升[6]。

4 结语

综上所述，聚氨酯防腐涂料的防腐机理、改性方法等，则需要通过聚氨酯分析的可设计性，对复合改性技术的应用进行优化，这对防腐控制效果提升方面有积极作用。在对防腐涂料的改性进行研究与分析中，则需要在产业化转变的基础上，对防腐涂料的性能、技术应用等方面进行综合控制，在聚氨酯防腐涂料性能优化的基础上，可实现聚氨酯防腐涂料的性能提升。