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摘要
目的通过特种功能纳米粒子的协同作用以及不同功能涂层的合理配套使用,获得集抗菌防霉、防腐、阻燃和耐磨等多种功能于一体,适用于涉海和航天装备综合防护的多功能纳米涂层材料。方法以环氧树脂为底漆和中间漆的基体树脂,加入多聚磷酸盐和石墨烯复合助剂制备防腐底漆,加入石墨烯和膨胀型阻燃剂为复合阻燃助剂制备阻燃中间漆;以丙烯酸改性聚氨酯为面漆基体树脂,加入吡啶硫酮锌和纳米银抗菌复合助剂以及纳米陶瓷颗粒耐磨助剂,制备抗菌防霉耐磨聚氨酯面漆。将防腐底漆、阻燃中间漆和抗菌防霉耐磨面漆合理搭配,制备多功能一体化综合防护涂层材料。通过铅笔硬度测试、划格法附着力测试、耐冲击强度测试和耐人工老化测试评价纳米涂层的常规性能,通过盐雾测试研究防腐性能,通过燃烧实验研究阻燃性能,通过抗菌防霉实验研究抗菌防霉性能,通过摩擦实验评价其耐磨性能。结果经测试,纳米涂层的硬度为H,附着力为0级,耐冲击强度为50 kg·cm。800 h人工老化试验后,漆膜无明显变化。800 h中性盐雾测试后,基体无腐蚀点。12 s垂直燃烧实验研究发现其平均烧焦长度仅为1 mm,滴落物的续燃时间为0 s。烟密度研究发现纳米涂层240 s的Dm平均值仅为13,抗菌、防霉实验表明该纳米涂层对大部分细菌的抑菌率高达99%,其防霉等级为0级,耐磨性能测试发现涂层的质量损失为32 mg。结论所研制的一体化纳米涂层具有优异的防腐、阻燃、耐磨和抗菌防霉性能,可以在航天航空以及海工设施等特种设备上使用,能够起到综合防护作用。
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单位中国科学院; 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
