《Ti3C2Tx Mxene防腐耐磨涂料生产技术通则》编制说明.docx

四川省地方标准Ti3C2TxMxene防腐耐磨涂料生产技术通则编制说明牵头编制单位：西南交通大学时间：2024年08月一、工作简况1、PVJ«*>*«*»*>*«»*4三、主要内容及确定依据5四、试验证的分析、综述报7五、与有关标准的关系8六、与有关法律、行政法规的关系9七、重大分歧意见的处理经过和依据9八、涉及专利的有关说明9九、实施标准的要求和措施建议10十、其他应予说明的事项10Ti3C2TMxene防腐耐磨涂料生产技术通则地方标准编制说明一'工作简况（一）任务来源根据四川省市场监督管理局2024年8月1日发出的关于下达2024年度地方标准制修订项目立项计划（第一枇）的通知，批准由西南交通大学牵头起草地方标准C113C2TMxene防腐耐磨涂料生产技术通则.（二）制定背景Ti3C2TMXene的二维薄片特征、大比表面积和不可渗透性使之在腐蚀防护领域有巨大的应用前景，且ThGTxMXene二层间的层间结合力较弱，在载荷作用下极易产生滑移，可作为固体减摩抗磨材料。发挥TijGTxMXcnc作为涂层填料提升涂层耐蚀性和减摩抗磨性能，为我国自主开发新型TijQTxMXene改性防腐耐磨涂层创造了机遇。与其他二维材料相比,Ti.C"XMXene还拥有少层薄片、制备周期短、表面端基对其力学性能影响较小和与聚合物界面相容性好等优势。ThGnMXene作为填料加入环氧涂层中，一方面填补了环氧涂层的缺陷，提升涂层的致密性和耐水性，且二维片层状的ThCzTxMXene在涂层中层层堆叠，形成致密的物理隔绝层，其超大的比表面积即使在很薄的涂层中也能形成大面积保护层；另一方面，TiaCJxMXene提高了环氧涂层的力学性能和机械性能，便涂层的减厚抗磨性能得到了提升。然而，能够工程应用的高性能Tiq2工MXene改性防腐涂料的研制和应用难度非常大，涉及许多方面的关键技术突破与材料开发，包括高耐蚀环氧树脂的改性合成、高效Ti3C2TMXene槎定剂和填料助剂的开发、现场施工维护技术的应用等，这导致国内外Ti3C2TxMXene改性防腐耐磨涂料的整体应用及于起步阶段。目前，Ti3C21MXene二维纳米材料在防腐耐磨涂料产业中的没有完善的工艺流程规范，且相关的标准尚未建立，为促进Ti3C2TxMXene基防腐耐磨涂料在实际工业领域的应用，制定关于Ti.CT,MXene防腐耐磨涂料的制备工艺规范具有十分重要的现实指导意义。此外，四川攀西地区是我国资源富桀的“聚宝盆”，是重要的钢铁、锐钛、稀土、潴族等资源基地和能源基地，以TiS计的钛储量7.2亿吨，占全球的1凸,占全国的90.54%。基于攀西地区丰富的锐钛资源和重大装备对优良防腐耐磨涂层技术的迫切需求，开发新型具有自主知识产权的ThC2TxMXene防腐耐磨涂料技术规范，不仅丰富健全了涂料体系标准，更重要的是这一标准的建立极大地助力四川帆钛资源的高附加值发展利用。申请人团队及其合作的科研团队经过数年的技术攻关，成功研发了系列ThCnMXene改性防腐耐磨环氧涂料，通过了化工、涂料、军工领域权威鉴定机构的性能检测，其在环氧树脂涂料中长达160天的稳定分散，显著提升了涂料的摩擦学和耐蚀性能，关键技术指标盐雾寿命超过45天，在以A1.oa和SiaN1球作为对摩副进行干摩擦的磨损率较纯环氧树脂下降了88.83%和81.85%,在NaCI溶液中磨损率下降值高达96.13%和98.8%,其综合性能明显优于国际一流产品。本标准作为Ti3C2TxMXene涂料制备的基础性标准，填补了国内及行业关于Ti3C2TxMXene基涂料技术规范的空白，该标准将对ThCzAMXene类二维纳米材料涂料起到规范性、引领性作用。（三）起草过程根据四川省市场监督管理局2024年8月1日发出的关于下达2024年度地方标准制修订项目立项计划（第一批）的通知，批准由西南交通大学牵头起草地方标准TijQT、Mxene防腐耐磨涂料生产技术通则。随即我们成立了标准编制组，着手标准的编制工作。于2024年8月份成立编写小组，启动编写计划；2024年9月形成标准征求意见稿。具体工作过程如下：(1)标准调研阶段编制组进行了相关资料的查阅和收集工作，收集了目前已发布的防腐耐磨涂料生产领域相关行业/专利状况、相关标准实施情况、国内外相关法规标准等有关资料，对防腐耐磨涂料的生产和使用情况，进行了充分调研，分析。(2)标准初稿起草编制组为完成标准初稿，开展了多次论证会，以确定标准各章节内容。此外，还多次与西南交大、中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司等多家研究设计单位及同行企业的专家进行交流，以逐步完善标准初稿。(3)征求意见稿起草阶段在充分调研和分析的基础上，编制组在标准初稿的基础上确定了标准的各项技术指标，经过多次论证与改进，完成征求意见稿，并进行公开意见征求。本标准项目归口单位为四川省经济和信息化厅，主要起草人：樊小强、任思明、孙奇、杜娟、李文、蔡猛、严涵、熊亮亮、李艳茹、赵文杰、刘悦、朱旻昊。(四)起草单位及人员分工序号姓名单位任务分工I樊小强西南交通大学标准方案设计及总负责2任思明中国科学院宁波材料技术与工程研究所标准涂层性能控制设计及评价3孙奇西南交通大学涂层结构评价及性能评价4杜娟中航工业成都飞机工业(集团)有限公司涂层服役及耐磨性能评价5李文西南交通大学标准撰写及规范6蔡猛西南交通大学Ti3C2TxMXene的研制及改性研究7严涵成都理工大学ThC2TMXcnc性能指标评价8熊亮亮西南交通大学涂层性能数据汇总评估9李艳茹西南交通大学标准规划化编制校核10赵文杰中国科学院宁波材料技术与工程研究所涂层腐蚀防护性能评价I1.刘悦西南交通大学涂层制备及作用机制研究12朱旻昊西南交通大学标准方案顾问二、标准编制原则1 .编制原则本标准的编制工作遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，本着充分体现先进性、科学性、合理性和适用作性，按照GB"1.1-2020给出的规则编写。1.1. 先进性原则本标准的编制遵循先进性原则，结合国内国际ThCZTxMXene改性防腐耐磨环氧涂料实际应用情况、技术水平和行业发展及社会需求而制定，整体水平达国内领先水平。22科学性原则本标准的编制遵循科学性原则。在对ThC21MXene改性防腐耐磨环氧涂料做了充分的调研和分析基础上，参照了国内和国际相关最新标准，且对部分内容的验证进行分析。2.3. 合理性原则本标准中有关Ti3C2TMXene改性环氧涂料防腐耐磨技术要求指标的确定，在分析、引用和脸证其它相关标准指标的同时，还充分考虑了目前现有的施工喷涂实际情况、实际技术能力。2.4. 适用性原则本标准的编制遵循适用性原则，内容便于实施，标准的制定充分考虑了Ti5C2TxMXene改性防腐耐磨环氧涂料使用的实际情况，在编制工作中充分征求了铁路、公路桥隧建设有关部门的意见，确保标准要求可以有效适用于我省行业与市场现状及发展需要。三、主要内容及确定依据UixC2TxMxene防腐耐磨涂料生产技术通则标准内容主要包括:范围,规范性引用文件，术语与定义，分类，一般要求，工艺控制，检测，包装、运捡和贮存等。Ti3C2TxMXene涂料的技术要求和试验方法见表Io表1试验方法及技术指标项目技术指标试验方法S类W类层数<10GB/T4(X)66-2021涂料外观搅拌后呈均匀状态目测不发挥物含量/%255250GB/T1725干燥时表干W4GBfT1728间小实干24漆膜颜色和外观符合颜色要求，表面色调均匀一致，无颗粒、针孔、气泡、皱纹目测划格试脸/级11GB/T9286弯曲性能mm22GB/T6742耐冲击性/cm250250GB/T1732拉开法附着力/MPa28>6GB/T5210耐水性60±2。!5d不起泡，不脱落60±2CIOd不起泡，不脱落GBfT1733耐热性130±2,7d不起泡，不流淌130±2cC,5d不起泡，不流淌GBb1735耐酸性H2SO410w1.%,30d无起泡，无软化，无溶胀H2SO4IOw1.%,15d无起泡，无软化，无溶胀GBfT9274耐碱性NaOH10wt.%,30d无起泡，无软化，无溶胀NaOH10wt.%,15d无起泡，无软化，无溶胀GB/T9274耐低温冲击-40±2cC,4h不破裂-40±2°C,4h不破裂40mm的钢球自Im高自由落下进行冲击耐盐雾性100oh板面无气泡、不生锈；划痕处锈蚀宽度2mm（单向）800h板面无气泡、不生锈；划痕处锈蚀宽度2mm（单向）GBfT1771打磨性测试（速度：60次min（单程）：行程：155±5mm（单程）；附加建码荷重：（5Og）打磨前后涂膜的失重1%；砂纸上粘附磨出物少打磨前后涂膜的失重2%;砂纸上粘附磨出物少GB/T1770旋转橡胶砂轮法耐磨性（60+2r/min转质量损耗W1.%,涂层未磨穿质量损耗W1.%,涂层未磨穿GBfT1768速，Ih）落砂法耐磨性（17m）N735GB,T23988四、试验验证的分析、综述报告Ti3C2TxMXene改性环氧涂料的性能试验论证，主要是涂层的高效防腐耐磨效果及耐候性的验证，西南交大朱旻昊、樊小强团队与中国科学院王立平院士工作站通过大量的材料筛选、性能论证以及核心材料研发等方面，进行了系统而全面的分析论证，证实IhC2TxMXene改性环氧涂料是集耐酸碱、耐冲击、耐腐蚀、耐摩擦等功能于一身的多效涂料。在体系设计上，充分发挥Ti3C2TxMXene作为二维材料的防腐耐磨优势，一方面Ti3C2TxMXenc填补了环氧涂层的缺陷,提升涂层的致密性和耐水性；另一方面,Ti3C2T'MXene提高了环氧涂层的力学性能和机械性能，使涂层的减摩抗磨性能得到了提升，可广泛应用于建筑、铁路公路、桥梁碰道等的防腐耐磨需求。综上,Ti3C2TMXcne改性环氧涂料解决了以下问题：（1）找到了一种集耐酸碱、耐冲击、耐腐蚀、耐摩擦等功能于一身的多效环氧涂料。该涂料可满足建筑、铁路公路、桥梁隧道等的防腐耐磨需求。减少建筑、铁路公路、桥梁隧道等的安全隐患，保障人民的生命财产安全。（2）基于攀西地区丰富的锐铁资源和重大装备时优良防腐耐磨涂层技术的迫切需求，本标准的建立将助力四川锐钛资源的高附加值发展利用。（3）填补了国内及行业关于Ti3C2TxMXene基涂料技术规范的空白，该标准将对Ti<"MXene类二维纳米材料涂料起到规范性、引领性作用。（4）对Ti3C2TMXcnc二维纳米材料在防腐耐磨涂料的工艺流程进行规范，促进TiCzRMXene基防腐耐磨涂料在实际工业领域的应用。(4)Ti5C2TxMXene改性环氧涂料优异的防腐耐磨性能，有效降低了防腐耐磨涂料的综合使用成本。对行业发展起积极的推动作用。五、与有关标准的关系标准内容的确定主要参照以下标准进行：GB/