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涂料增强方法

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涂料增强方法_第1页
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涂料的增强方法在人类的发展历史上,涂料总是扮演着十分重要的角色,如:防 腐,防水等等随着人类社会的发展,涂料的应用范围越来越广,而 它的功能也被赋予了更多的要求科学技术的高速发展,要求涂料具 有:无毒、安全、无污染、耐磨、耐腐蚀等要求高分子材料的快速发展,使得人们逐渐认识到高分子涂料能够满 足上述要求然而,由于材料本身的限制高分子材料也存在缺陷, 如:耐磨性差、强度差等尤其是在高分子涂料,上述问题尤其严重高分子涂料被破坏的原因有:①涂料的硬度不够,使得涂料被划 破,从而被破坏;②涂料易被氧化等化学反应,使涂料遭到破坏所 以我们需要寻找办法来克服这些问题高分子涂料主要包括:基体材料、减磨润滑材料、耐磨材料及少 量填充材料⑴如何根据涂层材料的各自特性,充分发挥复合材料体 系的优越功能,既满足涂层的减摩耐磨性能要求,又满足各种工况下 涂层承载能力、高温特性和抗氧化特性的要求,是涂层设计的关键⑵下面我们通过:基体补强,即改性;填充材料以及改变外界条件 等,来提高涂料的性能一、改性高分子材料可以通过改性来提高其性能我们可以通过补强基体 的办法来提高涂料的性能晁单明⑶等通过以苯胺链段为侧基改性聚酰胺酸,从而使聚酰胺 酸/ITO的电致变色电极的透过率、着色和漂白的时间以及着色效率 都得到了较大的提高。

任菲菲⑷等通过胺化聚酰胺酸形成聚酰亚胺, 得到的聚酰亚胺具有更好的物理性能和化学性能,而且应用范围更加 广泛赵石林⑸等通过聚酰胺酸改性环氧胶粘剂,使环氧胶粘剂的耐 热差得到改善,得到的胶粘剂表现出高的粘接强度和耐温性能,并且 在一定条件下更易除去H. J SongW]等通过PFW,PTFE和FEP改性 酚醛涂料研究其摩擦和疏水性能,结果表明通过改性可以提高酚醛涂 料的耐磨性能,且PFW,FEP改性更加优良二、填充补强材料由于高分材料自身的限制,其耐磨性、硬度等都不是太高,我们 可以通过对材料进行补强处理,通过添加材料从而提高材料的性能李燕⑺等通过研究酚醛环氧树脂中添加SiO2,发现通过控制添加 SiO2的百分含量能够在一定程度上提高树脂涂层的抗氧化和耐磨擦 磨损性能岳美娥[8]等通过添加纳米ZnO对涂层进行补强,发现硬脂 酸表面修饰改性纳米ZnO微粒作为填料使得环氧树脂涂层的耐磨性 能得到明显的提高肖军吻等通过向润滑材料中添加MoS2,从而使 涂层具有一定的润滑及防腐蚀功能,并能改善材料表面的润滑性能 周慧娣a】等通过向聚酰亚胺中添加纳米LaF3微粒,发现纳米LaF3填 充聚酰亚胺涂层能够明显的改善涂层的耐磨性能,而且LaF3纳米涂 层也能改善涂层的耐腐蚀性能。

冶银平[in等通过向润滑涂层中添加石 墨,发现添加石墨能够提高涂层的磨损率,使涂层的承载能力和抗磨 减磨性能都有所提高H.J Song[i2]等通过向酚醛涂层中填充纳米 TiO2,发现酚醛复合涂层的磨损性能被显著增强,特别是极端条件下 时H.J SongW-14]等通过向聚氨酯中添加微粒研究其摩擦性能,结果 发现涂料在摩擦中出现磨损,主要涉及聚氨酯粘合剂的无序和有序部 分分解,而微粒能够减少该过程的发生,尤其是纳米SiC纳米ZrO2 对该过程作用明显Z.Z Zhang[i5]等通过向聚氨酯复合涂层中添加碳 纤维,研究表明,低含量的碳纤维能够提高聚氨酯表面膜的密合性, 从而能够显著降低聚氨酯的磨损H.J Song[16]等通过向酚醛复合涂料 中添加纳米ai2o3,研究其摩擦性能,结果表明添加纳米ai2o3能够 很好的提高酚醛复合涂料的耐磨性能H.J Song[17]等通过向酚醛复合 涂料中添加碳纤维从而研究对涂层摩擦性能的影响,结果发现碳纤维 能够很好的提高涂层的耐磨性能H.J Song[18]等通过向聚氨酯中添加 纳米ZnO研究其对涂层的摩擦性能的影响,结果表明纳米ZnO能够 显著提高聚氨酯涂层的耐磨性。

H.J Song[19-2o]等通过向聚氨酯涂层中 添加表面改性的碳纳米管以及TiO2纳米管研究其对涂层的摩擦性能, 结果表明碳纳米管和TiO2纳米管能够提高涂层的耐磨性能三、其他条件的影响在提高涂层性能方面,我们也可以通过其他条件来使涂层性能得 到改善1)制备工艺对涂层的影响王月梅[21 ]等以水作为分散介质,制备出水性环氧粘结固体润滑 剂该润滑剂的摩擦学性能优于有机溶剂型粘结固体润滑剂,且具有 安全、无污染等特点尹延国辺]等通过改变粘接剂组元的比例,从而 寻找最佳配比,使得涂层的摩擦性能和承载能力得到最大化2)涂层环境对涂层的影响徐进[23 ]等通过分析不同位移幅值和承载条件下聚四氟乙烯涂层 的微动磨损性能,结果发现涂层具有良好的抗微动磨损性能,但会随 循环次数、位移幅值和承载发生变化高亚男[24]等对材基表面进行磷 化处理,然后再涂覆涂料,研究其摩擦学性能,结果发现经过磷化处 理后,能够提高基体对涂料的吸附能力而磷化表面的粗糙度也影响 涂层的摩擦学性能徐进©]等通过研究湿度、温度及润滑油对MOS? 涂层的影响,发现相对湿度越高,寿命越低;合适的温度能够提高磨 损寿命;而润滑油也能改变涂层的使用寿命。

杨瑞杰血]等研究了改变 润滑油,涂层的摩擦性能的变化实验表明在油介质中的抗磨性能比 干摩擦中有所提高,而在同种润滑油中的摩擦性能又和转速、载荷有 关Harold E. Sliney^]等人通过研究润滑油对PS212涂料润滑效果, 结果发现,在一定的环境温度下,润滑油的使用可以减少涂料的磨损, 提高涂料的使用寿命H.J Song【28]等通过研究不同添加物在水中的摩 擦行为,结果发现,当添加一定量的纳米MoS2或石墨会提高酚醛涂 料的耐磨性,但是在水润滑下则会使这种增强减弱三、总结事实表明,高分子涂料存在一些缺点,但是我们可以通过一些方 法进行补强,从而使得高分子涂料达到我们的要求而补强材料一般 都是硬度较大或者是较稳定的材料,我想石墨较为稳定,而且具有润 滑性,价格较为便宜,研究的文献较少,那么是不是可以研究向涂料 中添加石墨来进行补强,从而研究石墨对涂料的摩擦性能的影响参考文献:[1] 张祥林,章小峰,王爱华.高温固体润滑涂层最新研究与进展.材料导 报,2007,6[2] 胡传.涂层技术原理及应用.北京:化学工业出版社,2000⑶晁单明,王树涛,迟茂强等.苯胺链段为侧基的聚酰胺酸的合成几性 质.高等学校化学学报,2013,7[4]任菲菲,李明慧,王井等.聚酰胺酸的合成及其胺化过程.大连工业大 学学报,2008,12⑸赵石林,秦传香,张宏波.聚酰胺酸改性环氧胶粘剂的研究.中国胶粘 剂,2000,9(1)[6]Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang. Study on tribological and hydrophobic behaviors of phenolic coatings reinforced with PFW, PTFE and FEP. ELSEVIER. 2006:1037-1044⑺李燕,孙晓军,周慧娣等.SiO2对MoS2/酚醛树脂涂层原子氧辐照前后 组成与性能的影响.材料保护,2009,12[8] 岳美娥,周慧娣,陈建敏.表面修饰纳米Z对粘结固体润滑涂层摩擦 学性能的影响.材料科学与工程学报.2004,22(1)[9] 肖军,周慧娣,李铁虎等.导弹发射装置滑轨表面MoS2干膜防护高温 高速两相燃气流应用研究.摩擦学学报.2003,9[10] 周慧娣,岳美娥,陈建敏等.纳米LaF3微粒对聚酰亚胺粘结固体润滑 涂层摩擦学性能及抗腐蚀性能的影响.摩擦学学报.2004,5[11] 冶银平,陈建敏,周慧娣.粘结石墨固体润滑涂层的微动摩擦磨损性能.中南大学学报.2008,2[12] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang. Study on the tribological behaviors of the phenolic composite coating filled with modified nano-TiO?. ELSEVIER.2008:396-403[13] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang. Investigation of the tribological properties of polyfluo wax/polyurethane composite coatings filled with several micro-particulates. ELSEVIER.2006:340-346[14] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang. Investigation of the tribological properties of polyfluo wax/polyurethane composite coating filled with nano-SiC or nano-ZrO . ELSEVISER. 2006:59-652[15] Zhao-Zhu Zhang, Hao-Jie Song, Xue-Hu Men el. Effect of carbon fibers surface treatment on tribological performance of polyurethane(PU) composite coating. ELSEVIER.2008:599-605[16] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Xue-Hu Men. Effect of nano- Al 2O3 surface treatment on the tribological performance of phenolic composite coating. ELSEVIER.2006:3767-3774[17] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Zhuang-Zhu Luo. A study of tribological behaviors of the phenolic composite coating reinforced with carbon fibers. ELSEVIER.2007:593-599[18] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Xue-Hu Men, el. A study of the tribological behavior of nano-ZnO-filled polyurethane composite coatings.Wear.2010:79-85[19] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Xue-Hu Men. Surface-modified carbon nanotubes and the effect of their addition on the tribological behavior of a polyurethane coating. Science Direct.2007:4092-4102[20] Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Xue-Hu Men. Tribological behavior of polyurethane-based composite coating reinforced with TiO2 nanotubes. Science Direct.2008:1012-1022[21] 王月梅,周慧娣,陈建敏等.水性环氧粘结固体润滑涂层的摩擦学性 能研究.中国表面工程.2010,4[22] 尹延国,王宇,田明.粘接剂组元对固体润滑涂层性能的影响.润滑 与密封.2010,4[23] 徐进,周仲荣,陈建敏.聚四氟乙烯基粘结固体润滑涂层微动磨损性 能研究.中国机械工程.2003,10[24 ]高亚男,贾晓鸣,侯锁霞.表面磷化处理对固体润滑涂层性能的影响. 河北理工大学学报.2008,2[25]徐进,刘捍卫,陈建敏等.湿度、温度及润滑油对粘结M固体润滑涂 层微动磨损寿命的影响.机械工程材料.2003,9[26 ]杨瑞杰,冶银平,朱洁等.粘结石墨基固体润滑涂层在油介质中的摩 擦学性能.润滑与密封.2011,7[27]Harold E. Sliney, William R. Loomis, Christopher DellaCorte. Evaluation of PS 212 coatings under boundary lubrication conditions with an ester-based oil to 300 °C. ELSEVIER, 1995:407-414 [28]Hao-Jie Song, Zhao-Zhu Zhang, Zhuang-Zhu Luo. Effects of solid lubricants on friction and wear behaviors of the phenolic coating underdifferent friction conditions. ELSEVIER.2006:2760-2767。

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