丙烯酸基水性金属防腐蚀涂料的研究与应用进展
Research and Application Progress of Acrylic-Based Waterborne Metal Anticorrosion Coatings
摘 要
金属的腐蚀防护有机涂层逐渐向更加环保的水性化发展趋势，改性丙烯酸基水性防腐蚀涂料具有耐腐蚀、耐老化、耐化学介质等特点，在防腐蚀涂料领域有着较为广泛的应用。从高分子链结构和引入新材料复合改性乳液两个角度较为系统地综述了水性丙烯酸树脂改性方法及机理，并简要介绍了改性水性丙烯酸防腐蚀涂料的应用进展。
腐蚀防护
改性
水性丙烯酸
metal
corrosion protection
modification
water-based acrylic acid
Abstract
The organic coatings for metal corrosion protection are gradually becoming more environmentally friendly and water-based. Modified acrylic-based water-based anti-corrosion coatings have the characteristics of corrosion resistance, aging resistance, and chemical resistance. They are widely used in the field of anti-corrosion coatings. The modification methods and mechanisms of waterborne acrylic resins from the perspectives of polymer chain structure and new material composite modified emulsions are systematically reviewed, and the application progress of modified acrylic anticorrosive coatings is briefly introduced.
中图分类号 TG174 DOI 10.11973/fsyfh-202202001
所属栏目 专论
基金项目 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司科技项目资助（CGYKJXM20170390）
收稿日期 2021/8/20
修改稿日期
网络出版日期
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引用该论文: WEI Yangzhi,ZHAO Zhongxian,JIANG Tao,LI Wenge,GAO Yuan. Research and Application Progress of Acrylic-Based Waterborne Metal Anticorrosion Coatings[J]. Corrosion & Protection, 2022, 43(2): 1
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参考文献
【1】MCMAHON M E, JR R S, GLOVER C F, et al. A review of modern assessment methods for metal and metal-oxide based primers for substrate corrosion protection[J]. Frontiers in Materials, 2019(9):1-24.
【2】姚久提, 魏铭, 刘晓, 等. 六方氮化硼在防腐涂料中的应用研究进展[J]. 表面技术, 2021, 50(2):190-198.
【3】孙阔腾, 蔡玮辰, 周经中, 等. 固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究[J]. 表面技术, 2020, 49(9):339-347.
【4】李时珍, 王德修, 李新雄, 等. 水性环氧富锌底漆的制备与性能研究[J]. 材料保护, 2021, 54(1):104-111.
【5】薛鹏, 倪维良, 胡秀东, 等. 原位改性石墨烯在防腐涂料中的应用[J]. 涂料工业, 2017, 47(3):72-75.
【6】窦培松. 石墨烯在功能涂料中的应用综述[J]. 山东化工, 2017, 46(4):63-64, 69.
【7】白玉峰, 赵忠贤, 孙伟鹏, 等. 沿海电厂钢结构防腐蚀技术现状及发展趋势[J]. 腐蚀与防护, 2019, 40(4):293-298.
【8】梁楚欣, 刘峥, 张淑芬. 水性防腐蚀涂料的改性及其防腐蚀性能研究进展[J]. 材料保护, 2019, 52(7):135-141, 148.
【9】崔玉民, 陶栋梁, 殷榕灿, 等. 健康环保建筑功能涂料的研究进展[J]. 材料保护, 2019, 52(3):104-110, 148.
【10】OLGA M. 全球水性涂料市场稳健增长[J]. 中国涂料, 2020, 35(1):75-76.
【11】JI S, GUI H G, GUAN G W, et al. Molecular design and copolymerization to enhance the anti-corrosion performance of waterborne acrylic coatings[J]. Progress in Organic Coatings, 2021, 153:106140.
【12】刘晓东, 张瑞珠, 蒲亚博, 等. 环氧玻璃鳞片涂料涂层最佳性能条件的正交优选[J]. 材料保护, 2015, 48(4):5-9.
【13】BARQUERO A, LEIZA J R. Evolution of the film properties of 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane containing waterborne acrylic coatings during storage[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2021, 138(6):49796.
【14】胡向阳, 陶栋梁, 崔玉民, 等. 水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展[J]. 材料保护, 2020, 53(4):136-141.
【15】张仓硕. 水性丙烯酸酯复合防腐涂料的制备及研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨理工大学, 2020.
【16】林锐, 刘朝辉, 林壮文, 等. 水性丙烯酸涂料的改性及其功能化应用研究进展[J]. 表面技术, 2017, 46(1):133-140.
【17】李庆鲁, 安成强, 郝建军. 改性水性丙烯酸防腐涂料的研究进展[J]. 电镀与涂饰, 2019, 38(11):555-560.
【18】王光宇. 碳钛笼树脂的制备、应用及成膜机理研究[D]. 上海:上海工程技术大学, 2020.
【19】张求学. 超支化水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备和性能研究[D]. 长春:长春工业大学, 2019.
【20】刘洪, 刘鹏程, 汪得凯, 等. 超支化碳钛笼水性树脂涂层微观形貌及其防污机理的研究[J]. 涂料工业, 2020, 50(3):15-20.
【21】薛鹏, 李超, 蔡川旭, 等. 碳钛笼水性涂料早期遇水和反复干湿循环对长期防腐性能的影响[J]. 涂层与防护, 2018, 39(9):32-36.
【22】钱志军, 李文戈, 林春生, 等. 超重腐蚀环境带锈施工案例介绍及锈转换XRD机理分析[J]. 涂层与防护, 2020, 41(12):1-9, 13.
【23】朱科.丙烯酸酯——环氧树脂核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究[D]. 西安:陕西科技大学, 2018.
【24】成航航, 沈一丁, 马国艳, 等. 磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能[J]. 精细化工, 2020, 37(1):180-188.
【25】隆美林, 蒋红娟, 王泽群. 核壳结构的羟基丙烯酸树脂水分散体的合成及应用[J]. 涂料技术与文摘, 2017, 38(12):42-46.
【26】伍小军, 林秀娟, 江楠, 等. 高性能水性丙烯酸底面合——涂料的研制[J]. 现代涂料与涂装, 2017, 20(3):1-2, 65.
【27】王佳平, 曲文娟, 雷云娜, 等. 环氧/纳米二氧化硅复合涂层的制备及防腐性能研究[J]. 电镀与涂饰, 2020, 39(6):299-305.
【28】隋智力, 陈辉, 高艳华, 等. 纳米TiO2-有机氟-聚丙烯酸酯乳胶的制备及性能研究[J]. 涂料工业, 2020, 50(7):42-48.
【29】翁睿, 朱海军, 徐可, 等. 有机硅/氟改性丙烯酸乳液的性能研究[J]. 武汉理工大学学报, 2016, 38(2):17-21.
【30】韩东晓, 侯劲松, 苗夫传, 等. 氟改性丙烯酸酯共聚物的制备及其涂层表面疏水性能[J]. 中国表面工程, 2020, 33(5):18-29.
【31】LI Y F, ZHU J J, GAO X H, et al. Preparation and properties of phosphate-fluorocarbon acrylate anticorrosion emulsion[J]. Journal of Macromolecular Science, Part A, 2013, 50(2):248-254.
【32】王文波. 有机硅氟/环氧改性丙烯酸乳液和涂层的制备及性能研究[D]. 汉:武汉理工大学, 2018.
【33】唐建振. 一种重防腐涂料用水性氟硅改性丙烯酸乳液的制备与研究[J]. 涂料技术与文摘, 2015, 36(6):47-50.
【34】ZHOU Y, LIU C P, GAO J, et al. A novel hydrophobic coating film of water-borne fluoro-silicon polyacrylate polyurethane with properties governed by surface self-segregation[J]. Progress in Organic Coatings, 2019, 134:134-144.
【35】李玉峰, 孙皓, 祝晶晶, 等. Q235钢表面氟硅改性丙烯酸酯乳胶涂层的防腐蚀性能[J]. 材料保护, 2016, 49(6):22-25, 6.
【36】张虎, 余林, 余倩, 等. 磷酸酯功能单体改性水溶性丙烯酸树脂合成及其防腐蚀性能[J]. 腐蚀与防护, 2011, 32(1):24-28.
【37】王军, 李为立, 徐泽孝, 等. 基于磷酸酯乳化剂的丙烯酸乳胶及其漆膜性能影响研究[J]. 涂料工业, 2017, 47(5):38-43.
【38】曾敬荣, 魏世辕. 应用于多种金属基材防腐涂料用丙烯酸乳液的制备及研究[J]. 中国涂料, 2019, 34(8):16-19.
【39】李树华, 杜娟娟, 邓天欣, 等. 磷酸酯改性丙烯酸水性防锈漆的制备[J]. 电镀与涂饰, 2018, 37(14):611-614.
【40】ZHONG Z Q, YU Q, YAO H, et al. Study of the styrene-acrylic emulsion modified by hydroxyl-phosphate ester and its stoving varnish[J]. Progress in Organic Coatings, 2013, 76(5):858-862.
【41】刘宝成. 磷酸酯改性丙烯酸乳液的制备及其在水性双组分防腐涂料中的应用[J]. 上海涂料, 2015, 53(3):9-12.
【42】杨光, 邓安仲, 王友军. 纳米二氧化硅对苯丙乳液涂层力学性能的影响[J]. 后勤工程学院学报, 2017, 33(4):58-63.
【43】徐航天. 纳米TiO2/ZnO复合颗粒对水性丙烯酸树脂抗紫外及抗腐蚀性能的改性研究[D]. 昆明:云南大学, 2015.
【44】LEWIS O D, CRITCHLOW G W, WILCOX G D, et al. A study of the corrosion resistance of a waterborne acrylic coating modified with nano-sized titanium dioxide[J]. Progress in Organic Coatings, 2012, 73(1):88-94.
【45】SUN C X, DAI J J, ZHANG H X, et al. Preparation and characterization of spherical titania and their influence on self-cleaning and anticorrosion properties of acrylic resin[J]. Progress in Organic Coatings, 2019, 128:21-31.
【46】毛小林. 水性防腐涂层的制备及其耐腐蚀性能研究[D]. 兰州:西北师范大学, 2018.
【47】周涛, 李欢, 程琳, 等. 纳米杂化有机硅丙烯酸防腐疏水树脂合成及应用[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2019, 34(2):1-9.
【48】HE Y J, BOLUK Y, PAN J S, et al. Corrosion protective properties of cellulose nanocrystals reinforced waterborne acrylate-based composite coating[J]. Corrosion Science, 2019, 155:186-194.
【49】刘苏静, 马星, 栾永胜, 等. KH-570改性纳米TiO2复合丙烯酸防污涂料性能研究[J]. 涂料工业, 2015, 45(7):14-18.
【50】彭军, 杨育农, 谢宇芳. 水性环氧自交联丙烯酸树脂的合成及其性能研究[J]. 涂层与防护, 2021, 42(4):48-53.
【51】沈文军. 水性丙烯酸乳胶的改性及其防腐应用研究[D]. 镇江:江苏科技大学, 2017.
【52】王璐, 王明晶, 于学亚, 等. 水性环氧酯改性丙烯酸树脂的制备及其性能研究[J]. 中国涂料, 2018, 33(8):36-40.
【53】闫福安, 王文芳. 水性环氧酯-丙烯酸酯树脂杂化体的制备[J]. 武汉工程大学学报, 2015, 37(7):5-10.
【54】KIM H, ABDALA A A, MACOSKO C W. Graphene/polymer nanocomposites[J]. Macromolecules, 2010, 43(16):6515-6530.
【55】龚振琳, 姚中恒. 鳞片填料涂层耐阴极剥离性能的比较[J]. 腐蚀与防护, 2007, 28(11):573-575.
【56】费贵强, 王佼, 王海花, 等. 水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2016, 32(4):173-178.
【57】ZHANG L Y, MA A B, JIANG J H, et al. Anti-corrosion performance of waterborne Zn-rich coating with modified silicon-based vehicle and lamellar Zn (Al) pigments[J]. Progress in Natural Science:Materials International, 2012, 22(4):326-333.
【58】谢炎坤, 刘伟区, 王政芳. 有机-无机杂化对无机富锌涂料性能的影响[J]. 精细化工, 2018, 35(4):710-715.
【2】姚久提, 魏铭, 刘晓, 等. 六方氮化硼在防腐涂料中的应用研究进展[J]. 表面技术, 2021, 50(2):190-198.
【3】孙阔腾, 蔡玮辰, 周经中, 等. 固化型石墨烯改性重防腐涂料的性能研究[J]. 表面技术, 2020, 49(9):339-347.
【4】李时珍, 王德修, 李新雄, 等. 水性环氧富锌底漆的制备与性能研究[J]. 材料保护, 2021, 54(1):104-111.
【5】薛鹏, 倪维良, 胡秀东, 等. 原位改性石墨烯在防腐涂料中的应用[J]. 涂料工业, 2017, 47(3):72-75.
【6】窦培松. 石墨烯在功能涂料中的应用综述[J]. 山东化工, 2017, 46(4):63-64, 69.
【7】白玉峰, 赵忠贤, 孙伟鹏, 等. 沿海电厂钢结构防腐蚀技术现状及发展趋势[J]. 腐蚀与防护, 2019, 40(4):293-298.
【8】梁楚欣, 刘峥, 张淑芬. 水性防腐蚀涂料的改性及其防腐蚀性能研究进展[J]. 材料保护, 2019, 52(7):135-141, 148.
【9】崔玉民, 陶栋梁, 殷榕灿, 等. 健康环保建筑功能涂料的研究进展[J]. 材料保护, 2019, 52(3):104-110, 148.
【10】OLGA M. 全球水性涂料市场稳健增长[J]. 中国涂料, 2020, 35(1):75-76.
【11】JI S, GUI H G, GUAN G W, et al. Molecular design and copolymerization to enhance the anti-corrosion performance of waterborne acrylic coatings[J]. Progress in Organic Coatings, 2021, 153:106140.
【12】刘晓东, 张瑞珠, 蒲亚博, 等. 环氧玻璃鳞片涂料涂层最佳性能条件的正交优选[J]. 材料保护, 2015, 48(4):5-9.
【13】BARQUERO A, LEIZA J R. Evolution of the film properties of 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane containing waterborne acrylic coatings during storage[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2021, 138(6):49796.
【14】胡向阳, 陶栋梁, 崔玉民, 等. 水性丙烯酸酯涂料改性的研究进展[J]. 材料保护, 2020, 53(4):136-141.
【15】张仓硕. 水性丙烯酸酯复合防腐涂料的制备及研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨理工大学, 2020.
【16】林锐, 刘朝辉, 林壮文, 等. 水性丙烯酸涂料的改性及其功能化应用研究进展[J]. 表面技术, 2017, 46(1):133-140.
【17】李庆鲁, 安成强, 郝建军. 改性水性丙烯酸防腐涂料的研究进展[J]. 电镀与涂饰, 2019, 38(11):555-560.
【18】王光宇. 碳钛笼树脂的制备、应用及成膜机理研究[D]. 上海:上海工程技术大学, 2020.
【19】张求学. 超支化水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的制备和性能研究[D]. 长春:长春工业大学, 2019.
【20】刘洪, 刘鹏程, 汪得凯, 等. 超支化碳钛笼水性树脂涂层微观形貌及其防污机理的研究[J]. 涂料工业, 2020, 50(3):15-20.
【21】薛鹏, 李超, 蔡川旭, 等. 碳钛笼水性涂料早期遇水和反复干湿循环对长期防腐性能的影响[J]. 涂层与防护, 2018, 39(9):32-36.
【22】钱志军, 李文戈, 林春生, 等. 超重腐蚀环境带锈施工案例介绍及锈转换XRD机理分析[J]. 涂层与防护, 2020, 41(12):1-9, 13.
【23】朱科.丙烯酸酯——环氧树脂核壳乳液及石墨烯复合涂料的制备与防腐性能研究[D]. 西安:陕西科技大学, 2018.
【24】成航航, 沈一丁, 马国艳, 等. 磷酸酯化苯丙共聚物乳液的合成及防锈性能[J]. 精细化工, 2020, 37(1):180-188.
【25】隆美林, 蒋红娟, 王泽群. 核壳结构的羟基丙烯酸树脂水分散体的合成及应用[J]. 涂料技术与文摘, 2017, 38(12):42-46.
【26】伍小军, 林秀娟, 江楠, 等. 高性能水性丙烯酸底面合——涂料的研制[J]. 现代涂料与涂装, 2017, 20(3):1-2, 65.
【27】王佳平, 曲文娟, 雷云娜, 等. 环氧/纳米二氧化硅复合涂层的制备及防腐性能研究[J]. 电镀与涂饰, 2020, 39(6):299-305.
【28】隋智力, 陈辉, 高艳华, 等. 纳米TiO2-有机氟-聚丙烯酸酯乳胶的制备及性能研究[J]. 涂料工业, 2020, 50(7):42-48.
【29】翁睿, 朱海军, 徐可, 等. 有机硅/氟改性丙烯酸乳液的性能研究[J]. 武汉理工大学学报, 2016, 38(2):17-21.
【30】韩东晓, 侯劲松, 苗夫传, 等. 氟改性丙烯酸酯共聚物的制备及其涂层表面疏水性能[J]. 中国表面工程, 2020, 33(5):18-29.
【31】LI Y F, ZHU J J, GAO X H, et al. Preparation and properties of phosphate-fluorocarbon acrylate anticorrosion emulsion[J]. Journal of Macromolecular Science, Part A, 2013, 50(2):248-254.
【32】王文波. 有机硅氟/环氧改性丙烯酸乳液和涂层的制备及性能研究[D]. 汉:武汉理工大学, 2018.
【33】唐建振. 一种重防腐涂料用水性氟硅改性丙烯酸乳液的制备与研究[J]. 涂料技术与文摘, 2015, 36(6):47-50.
【34】ZHOU Y, LIU C P, GAO J, et al. A novel hydrophobic coating film of water-borne fluoro-silicon polyacrylate polyurethane with properties governed by surface self-segregation[J]. Progress in Organic Coatings, 2019, 134:134-144.
【35】李玉峰, 孙皓, 祝晶晶, 等. Q235钢表面氟硅改性丙烯酸酯乳胶涂层的防腐蚀性能[J]. 材料保护, 2016, 49(6):22-25, 6.
【36】张虎, 余林, 余倩, 等. 磷酸酯功能单体改性水溶性丙烯酸树脂合成及其防腐蚀性能[J]. 腐蚀与防护, 2011, 32(1):24-28.
【37】王军, 李为立, 徐泽孝, 等. 基于磷酸酯乳化剂的丙烯酸乳胶及其漆膜性能影响研究[J]. 涂料工业, 2017, 47(5):38-43.
【38】曾敬荣, 魏世辕. 应用于多种金属基材防腐涂料用丙烯酸乳液的制备及研究[J]. 中国涂料, 2019, 34(8):16-19.
【39】李树华, 杜娟娟, 邓天欣, 等. 磷酸酯改性丙烯酸水性防锈漆的制备[J]. 电镀与涂饰, 2018, 37(14):611-614.
【40】ZHONG Z Q, YU Q, YAO H, et al. Study of the styrene-acrylic emulsion modified by hydroxyl-phosphate ester and its stoving varnish[J]. Progress in Organic Coatings, 2013, 76(5):858-862.
【41】刘宝成. 磷酸酯改性丙烯酸乳液的制备及其在水性双组分防腐涂料中的应用[J]. 上海涂料, 2015, 53(3):9-12.
【42】杨光, 邓安仲, 王友军. 纳米二氧化硅对苯丙乳液涂层力学性能的影响[J]. 后勤工程学院学报, 2017, 33(4):58-63.
【43】徐航天. 纳米TiO2/ZnO复合颗粒对水性丙烯酸树脂抗紫外及抗腐蚀性能的改性研究[D]. 昆明:云南大学, 2015.
【44】LEWIS O D, CRITCHLOW G W, WILCOX G D, et al. A study of the corrosion resistance of a waterborne acrylic coating modified with nano-sized titanium dioxide[J]. Progress in Organic Coatings, 2012, 73(1):88-94.
【45】SUN C X, DAI J J, ZHANG H X, et al. Preparation and characterization of spherical titania and their influence on self-cleaning and anticorrosion properties of acrylic resin[J]. Progress in Organic Coatings, 2019, 128:21-31.
【46】毛小林. 水性防腐涂层的制备及其耐腐蚀性能研究[D]. 兰州:西北师范大学, 2018.
【47】周涛, 李欢, 程琳, 等. 纳米杂化有机硅丙烯酸防腐疏水树脂合成及应用[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2019, 34(2):1-9.
【48】HE Y J, BOLUK Y, PAN J S, et al. Corrosion protective properties of cellulose nanocrystals reinforced waterborne acrylate-based composite coating[J]. Corrosion Science, 2019, 155:186-194.
【49】刘苏静, 马星, 栾永胜, 等. KH-570改性纳米TiO2复合丙烯酸防污涂料性能研究[J]. 涂料工业, 2015, 45(7):14-18.
【50】彭军, 杨育农, 谢宇芳. 水性环氧自交联丙烯酸树脂的合成及其性能研究[J]. 涂层与防护, 2021, 42(4):48-53.
【51】沈文军. 水性丙烯酸乳胶的改性及其防腐应用研究[D]. 镇江:江苏科技大学, 2017.
【52】王璐, 王明晶, 于学亚, 等. 水性环氧酯改性丙烯酸树脂的制备及其性能研究[J]. 中国涂料, 2018, 33(8):36-40.
【53】闫福安, 王文芳. 水性环氧酯-丙烯酸酯树脂杂化体的制备[J]. 武汉工程大学学报, 2015, 37(7):5-10.
【54】KIM H, ABDALA A A, MACOSKO C W. Graphene/polymer nanocomposites[J]. Macromolecules, 2010, 43(16):6515-6530.
【55】龚振琳, 姚中恒. 鳞片填料涂层耐阴极剥离性能的比较[J]. 腐蚀与防护, 2007, 28(11):573-575.
【56】费贵强, 王佼, 王海花, 等. 水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2016, 32(4):173-178.
【57】ZHANG L Y, MA A B, JIANG J H, et al. Anti-corrosion performance of waterborne Zn-rich coating with modified silicon-based vehicle and lamellar Zn (Al) pigments[J]. Progress in Natural Science:Materials International, 2012, 22(4):326-333.
【58】谢炎坤, 刘伟区, 王政芳. 有机-无机杂化对无机富锌涂料性能的影响[J]. 精细化工, 2018, 35(4):710-715.
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