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環(huán)氧樹(shù)脂重防腐涂料的試驗(yàn)研究
作者：admin 時(shí)間：2019/4/27 9:16:50
環(huán)氧樹(shù)脂涂料以其性能優(yōu)異及應(yīng)用廣泛而聞名于世。在對(duì)合成樹(shù)脂改性、涂料品種創(chuàng)新和專(zhuān)用涂料發(fā)展等領(lǐng)域，環(huán)氧樹(shù)脂及其涂料扮演著重要角色。目前，環(huán)氧樹(shù)脂涂料已成為涂料工業(yè)中的支柱產(chǎn)品之一[1，2]。
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，一批新興工業(yè)領(lǐng)域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料承受環(huán)境影響的能力和使用壽命提出了更高的要求。腰果殼油環(huán)氧樹(shù)脂體系是以帶有不飽和雙鍵的碳15直鏈取代酚為基礎(chǔ)的，通過(guò)反應(yīng)引入的多元胺基與相鄰的弱酸性的酚羥基是環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)的催化劑，從而使這種體系在低溫下也能快速固化，同時(shí)極性的羥基提高了與被涂表面的粘合力。含不飽和雙鍵的碳15直鏈，給體系提供了優(yōu)異的耐水性,從而使體系無(wú)需添加重金屬防腐顏料仍有極好的隔水性能。它同時(shí)降低了體系的表面能和黏度，使體系對(duì)被涂表面的流動(dòng)性和滲透性增強(qiáng)，更進(jìn)一步提高了體系對(duì)表面的粘合力和固化速度。長(zhǎng)直鏈不但給體系提供了良好的內(nèi)增韌效果，而且對(duì)體系的固化反應(yīng)有初始的空間位阻效應(yīng)，從而使體系特別是對(duì)高固化含量的體系在快速固化的同時(shí)仍有良好的操作期[3]。
本實(shí)驗(yàn)研究以雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為基料，腰果酚縮醛胺為固化劑，添加其它輔助溶劑、顏填料、觸變劑，研制環(huán)氧樹(shù)脂重防腐涂料，并用物理、化學(xué)方法及現(xiàn)代分析手段測(cè)試了該涂料的應(yīng)用性能。
1實(shí)驗(yàn)部分
1?1主要試劑與儀器
1?1?1主要試劑
⑴環(huán)氧樹(shù)脂：雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)(工業(yè)級(jí))，上海樹(shù)脂廠。
⑵固化劑：固化劑PCD(自制)。
⑶顏填料：鈦白粉和碳酸鈣。
⑷助劑：①輔助溶劑：正丁醇和二甲苯，北京市益利精細(xì)化學(xué)品有限公司；②消泡劑：甲基硅油(H201#)，浙江武義博陽(yáng)實(shí)業(yè)有限公司；③觸變劑：氣相二氧化硅，天津化工研究院；有機(jī)膨潤(rùn)土，浙江豐化粘土化工有限公司。
1?1?2主要儀器
79-1磁力攪拌器，江蘇中大儀器廠；NDJ-7型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，上海天平儀器廠；漆膜附著力試驗(yàn)儀(QFZ-型)，天津永利達(dá)材料試驗(yàn)機(jī)有限公司。
2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2?1涂料的配方工藝
⑴將稱(chēng)量好的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂加入搪瓷攪拌缸內(nèi)，加入輔助溶劑，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颉?br /> ⑵將稱(chēng)好的顏填料沿?cái)嚢韪椎母妆诰従徏尤?，進(jìn)行充分?jǐn)嚢璺稚ⅰ?br /> ⑶向攪拌缸內(nèi)加入消泡劑、觸變劑，高速攪拌至混合均勻，為A組分。
⑷將稱(chēng)量好的B組分固化劑PCD加入A組分中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，然后進(jìn)行涂裝。
2?2試片的制備及涂裝
⑴材料：常規(guī)測(cè)試基材為馬口鐵片。
⑵基材表面處理：上述材料均用砂子打磨，除盡鐵銹和氧化層，使金屬表面呈現(xiàn)出均勻的金屬光澤，用無(wú)水乙醇擦拭試樣，當(dāng)處理表面處于干燥狀態(tài)即可涂裝。
⑶涂刷工藝：采用手工涂刷的方式。
2?3涂層性能的測(cè)試及評(píng)價(jià)
⑴常規(guī)性能測(cè)試。
⑵耐化學(xué)介質(zhì)性能實(shí)驗(yàn)[4]。
⑶涂層******顏填料體積濃度測(cè)試[5]。把具有不同顏料體積濃度的涂料分別制成試板，放在化學(xué)介質(zhì)溶液中浸泡，測(cè)量對(duì)比不同顏填料體積濃度涂層對(duì)鋼鐵基體防腐的有效保護(hù)壽命。把有效保護(hù)壽命最長(zhǎng)的顏填料體積濃度作為******體積濃度。
2?4涂料的配方設(shè)計(jì)
在進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂重防腐防護(hù)涂料的配方設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合涂料配方設(shè)計(jì)的理論和前人研究成果，分別考察了下列因素對(duì)涂層性能的影響：
⑴助劑：輔助溶劑使用正丁醇和二甲苯混合溶劑；觸變劑使用氣相二氧化硅和有機(jī)膨潤(rùn)土進(jìn)行對(duì)比選擇。
⑵顏填料體積濃度(PVC)。
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，一批新興工業(yè)領(lǐng)域的出現(xiàn)和許多現(xiàn)代工程的興建，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料承受環(huán)境影響的能力和使用壽命提出了更高的要求。腰果殼油環(huán)氧樹(shù)脂體系是以帶有不飽和雙鍵的碳15直鏈取代酚為基礎(chǔ)的，通過(guò)反應(yīng)引入的多元胺基與相鄰的弱酸性的酚羥基是環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)的催化劑，從而使這種體系在低溫下也能快速固化，同時(shí)極性的羥基提高了與被涂表面的粘合力。含不飽和雙鍵的碳15直鏈，給體系提供了優(yōu)異的耐水性,從而使體系無(wú)需添加重金屬防腐顏料仍有極好的隔水性能。它同時(shí)降低了體系的表面能和黏度，使體系對(duì)被涂表面的流動(dòng)性和滲透性增強(qiáng)，更進(jìn)一步提高了體系對(duì)表面的粘合力和固化速度。長(zhǎng)直鏈不但給體系提供了良好的內(nèi)增韌效果，而且對(duì)體系的固化反應(yīng)有初始的空間位阻效應(yīng)，從而使體系特別是對(duì)高固化含量的體系在快速固化的同時(shí)仍有良好的操作期[3]。
本實(shí)驗(yàn)研究以雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為基料，腰果酚縮醛胺為固化劑，添加其它輔助溶劑、顏填料、觸變劑，研制環(huán)氧樹(shù)脂重防腐涂料，并用物理、化學(xué)方法及現(xiàn)代分析手段測(cè)試了該涂料的應(yīng)用性能。
1實(shí)驗(yàn)部分
1?1主要試劑與儀器
1?1?1主要試劑
⑴環(huán)氧樹(shù)脂：雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂(E-44)(工業(yè)級(jí))，上海樹(shù)脂廠。
⑵固化劑：固化劑PCD(自制)。
⑶顏填料：鈦白粉和碳酸鈣。
⑷助劑：①輔助溶劑：正丁醇和二甲苯，北京市益利精細(xì)化學(xué)品有限公司；②消泡劑：甲基硅油(H201#)，浙江武義博陽(yáng)實(shí)業(yè)有限公司；③觸變劑：氣相二氧化硅，天津化工研究院；有機(jī)膨潤(rùn)土，浙江豐化粘土化工有限公司。
1?1?2主要儀器
79-1磁力攪拌器，江蘇中大儀器廠；NDJ-7型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，上海天平儀器廠；漆膜附著力試驗(yàn)儀(QFZ-型)，天津永利達(dá)材料試驗(yàn)機(jī)有限公司。
2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2?1涂料的配方工藝
⑴將稱(chēng)量好的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂加入搪瓷攪拌缸內(nèi)，加入輔助溶劑，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆颉?br /> ⑵將稱(chēng)好的顏填料沿?cái)嚢韪椎母妆诰従徏尤?，進(jìn)行充分?jǐn)嚢璺稚ⅰ?br /> ⑶向攪拌缸內(nèi)加入消泡劑、觸變劑，高速攪拌至混合均勻，為A組分。
⑷將稱(chēng)量好的B組分固化劑PCD加入A組分中，充分?jǐn)嚢柚粱旌暇鶆?，然后進(jìn)行涂裝。
2?2試片的制備及涂裝
⑴材料：常規(guī)測(cè)試基材為馬口鐵片。
⑵基材表面處理：上述材料均用砂子打磨，除盡鐵銹和氧化層，使金屬表面呈現(xiàn)出均勻的金屬光澤，用無(wú)水乙醇擦拭試樣，當(dāng)處理表面處于干燥狀態(tài)即可涂裝。
⑶涂刷工藝：采用手工涂刷的方式。
2?3涂層性能的測(cè)試及評(píng)價(jià)
⑴常規(guī)性能測(cè)試。
⑵耐化學(xué)介質(zhì)性能實(shí)驗(yàn)[4]。
⑶涂層******顏填料體積濃度測(cè)試[5]。把具有不同顏料體積濃度的涂料分別制成試板，放在化學(xué)介質(zhì)溶液中浸泡，測(cè)量對(duì)比不同顏填料體積濃度涂層對(duì)鋼鐵基體防腐的有效保護(hù)壽命。把有效保護(hù)壽命最長(zhǎng)的顏填料體積濃度作為******體積濃度。
2?4涂料的配方設(shè)計(jì)
在進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂重防腐防護(hù)涂料的配方設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合涂料配方設(shè)計(jì)的理論和前人研究成果，分別考察了下列因素對(duì)涂層性能的影響：
⑴助劑：輔助溶劑使用正丁醇和二甲苯混合溶劑；觸變劑使用氣相二氧化硅和有機(jī)膨潤(rùn)土進(jìn)行對(duì)比選擇。
⑵顏填料體積濃度(PVC)。
