由于材料自身的缺陷、自然環(huán)境的影響以及管理的原因,大部分材料特別是金屬材料都會發(fā)生腐蝕。據發(fā)達國家的調查,每年因腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的2%~4%,是人們面臨的一個十分嚴峻的問題。
防腐蝕的技術有許多種,使用防腐涂料是最簡便而有效的方法,其中環(huán)氧樹脂涂料是應用最廣泛的一種。環(huán)氧樹脂分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩種。對于熱固性樹脂,固化劑是重要的組成部分[1]。出于經濟性和通用性的考慮,國內外絕大多數環(huán)氧樹脂幾乎都是雙酚A型環(huán)氧樹脂,所不同的是固化劑的選用。本文對不同固化劑對環(huán)氧樹脂防腐性能的影響進行對比分析,優(yōu)選合適的固化劑類型以提升材料的防腐性能,進而降低腐蝕危害。
1· 固化劑性能分析設計
環(huán)氧樹脂防腐涂料的性能特點在很大程度上取決于固化劑。高性能的環(huán)氧涂料必須配套使用高性能和良好施工性的環(huán)氧固化劑。但目前國內研究偏重于環(huán)氧樹脂,對固化劑的開發(fā)明顯滯后,主要仍停留在脂肪胺及其改性產品上。國外環(huán)氧固化劑的品種較多,一般的防腐底漆使用改性聚酰胺,用于較高要求場合的涂料時需用改性芳脂胺、改性脂環(huán)胺或改性酚醛胺固化劑,因此對固化劑的研究是目前研究的焦點[2]。基于此,本文設計了以下分析內容以確定固化劑的性能:
(1)選取了幾種通用和新型固化劑,以601環(huán)氧樹脂為基本樹脂,通過改變涂料配方中的固化劑來制得不同固化劑種類的環(huán)氧防腐涂層。
(2)對不同固化劑環(huán)氧防腐涂層的基本性能,如硬度、附著力、厚度、柔韌性、耐沖擊強度等,進行物理性能研究。
(3)對不同固化劑環(huán)氧防腐涂層進行電化學交流阻抗測試,研究不同固化劑對環(huán)氧防腐涂層的防腐蝕性能影響。
2· 固化劑選擇與性能實驗
本文選用的固化劑有8種:①NX-2003固化劑;②NX-2003D固化劑;③D0965固化劑;④D9050w固化劑;⑤D9050LT固化劑;⑥D8190固化劑;⑦D3007固化劑;⑧NX-2015A固化劑。
實驗涂層制備工藝如圖1所示。
涂層基本性能測試主要依據國家標準,如硬度測試依據GBT 6739-2006《鉛筆法測定漆膜硬度》[3]開展,防腐性能測試采用電化學交流阻抗相的形式開展。
3· 實驗結果與分析
3.1 基本性能測試
環(huán)氧防腐涂層基本性能測試結果見表1。
不同固化劑的環(huán)氧防腐涂層都有很好的附著力、硬度、耐沖擊強度、耐柔韌性和耐候性,這些性能基本相同。其差異體現在漆膜硬度、表干時間、實干時間上,從表1數據可以看出,D8190的固化時間最短,D9050W的固化時間最長,NX-2015A雖然固化時間較短,但其硬度偏低。結合所有性能可以看出,綜合性能最好的是D8190。
3.2 防腐性能測試
不同固化劑涂層阻抗測試值見表2。
從表2可以看出,D8190電阻值最大,NX-2015A電阻值最小。因此,使用D8190固化劑的樣板防腐性能最好,使用NX-2015A固化劑的樣板防腐性能最差。
4· 小結
通過分析對比固化劑對環(huán)氧樹脂防腐涂料性能的影響,從綜合性能考慮,選用D8190固化劑可使各方面的性能達到最好,是一種較為理想的固化劑。
參考文獻
[1]李國萊,張慰盛,管從勝. 重防腐涂料[M].北京:化學工業(yè)出版社,1999,24-55.
[2]彭清海. 淺談環(huán)氧防腐涂料固化劑的發(fā)展趨勢[J].現代涂料與涂裝,2005,42(2):42-43.
[3]GBT 6739-2006,鉛筆法測定漆膜硬度[S].