丙烯酸树脂改性环氧树脂防腐涂料防腐性能研究
防腐涂料的种类 防腐涂料的特性

防腐涂料的种类防腐涂料的特性防腐涂料是用在物体表面可以用来保护物体内部不受到腐蚀的一类水漆。
它是工业建设中比防腐涂料较常用的一类水漆,广泛应用於航空、船舶、化工、输油琯道、钢结搆、桥梁、石油砖井平台等领域,深受广大建筑厂商青睐。
种类、成分和特性种类防腐涂料种类繁多按照成分一般可以分为:环氧防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、丙烯酸防腐涂料、无机防腐涂料;过氯乙烯防腐涂料、氯化橡胶防腐涂料、高氯化聚乙烯防腐涂料;按照用途可分为:管道用防腐涂料、、船舶用防腐涂料、金属用防腐涂料、家具用防腐涂料、汽车用防腐涂料、橡胶用防腐涂料;按照溶剂可分为:水性防腐涂料、油性防腐涂料;防腐涂料是多种含水硅酸盐矿物的混合物,主要化学组是Al2O3和SiO2两种氧化物。
Al2O3主要来源于黏土矿物,SiO2除来自黏土矿物外,还来自于微粒石英。
其Al2O3含量和Al2O3/SiO2比值越接近高岭石矿物的理论值则表明此类黏土的纯度越高。
成分黏土中高岭石含量越多,其质量越优良。
黏土的耐火度越高,黏土的烧结熔融范围也就越宽。
黏土中的主要杂质为碱金属、碱土金属和铁、钛等的氧化物以及一些有机物。
各种氧化物均起助熔作用,会降低原料的耐火度,因此,黏土中杂质含量尤其是Na2O 和K2O含量越低,其耐火度越高。
黏土的矿物种类很多,但通常仅由5~6种矿物组成,主要矿物是高岭石。
常见的杂质矿物有石英、水云母、含铁矿物、长石、金红石等。
杂质含量、分布均匀程度影响黏土的耐火性能。
防腐涂料在加热过程中将发生一些列物理化学变化,诸如分解、化郃、重结晶等,并伴有体积收缩。
这些变化对黏土质品的工艺过程和性质都有著重要的影响。
我国黏土原料,不论是硬质黏土、软质黏土或半软质黏土,主要是高岭石型的。
因此,黏土的加热变化,其实质就是高岭石的加热变化和高岭石与杂质矿物之间的物理化学反应。
硬质黏土熟料是黏土质耐火材料的主要原料,通常是用直接开采除的硬质黏土生料块倒焰窑、或回转窑、或竖窑中煅烧而得。
环氧树脂的改性研究发展

环氧树脂的改性研究发展付东升 1 朱光明 1 韩娟妮2(1西北工业大学化工系,2西北核技术研究所)1、前言近年来,科研工作者对环氧树脂进行了大量的改性研究,以克服其性脆,冲击性、耐热性差等缺点并取得了丰硕的成果。
过去,人们对环氧树脂的改性一直局限于橡胶方面,如端羧基丁脂橡胶、端羟基丁腊橡胶、聚琉橡胶等[1—4]。
近年来,对环氧树脂的改性不断深入,改性方法日新月异,如互穿网络法、化学共聚法等,尤其是液晶增韧法和纳米粒子增韧法更是近年来研究的热点。
综述了近年来国内外对环氧树脂的改性研究进展。
2、丙烯酸增韧改性环氧树脂利用丙烯酸类物质增韧环氧树脂可以在丙烯酸酯共聚物上引入活性基团,利用活性基团与环氧树脂的环氧基团或经基反应,形成接技共聚物,增加两相间的相容性。
另一种方法是利用丙烯酸酯弹性粒子作增韧剂来降低环氧树脂的内应力。
还可以将丙烯酸酯交联成网络结构后与环氧树脂组成互穿网络(IPN)结构来达到增韧的目的。
张海燕[5]等人利用环氧树脂与甲基丙烯酸加成聚合得到环氧-甲基丙烯酸树脂(EAM),其工艺性与不饱和聚酯相似,化学结构又与环氧树脂相似,得到的改性树脂体系经固化后不仅具有优异的粘合性和化学稳定性,而且具有耐热性好、较高的延伸率,固化工艺简单等优点。
同时由于共聚链段甲基丙烯酸酯的引入,体系固化时的交联密度降低,侧基的引入又为主链分子的运动提供更多的自由体积,因此改性体系的冲击性能得以提高。
韦亚兵[6]利用IPN法研究了聚丙烯酸酯对环氧树脂的增韧改性。
他将线性聚丙烯丁酯交联成网状结构后与环氧树脂及固化剂固化,形成互穿网络结构。
该方法增加了丙烯酸丁酯与环氧树脂的相容性。
该互穿网络体系具有较高的粘接强度和优异的抗湿热老化能力。
李已明[7]通过乳液聚合法首先制备出丙烯酸丁酯(PBA)种子乳液,在引发剂作用下合成出核乳液,然后在该种子上引入聚甲基丙烯酸甲酯壳层得到核壳粒子。
利用该粒子来增韧环氧村脂时,由于聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数与环氧树脂的溶解度参数相近,因此两者的界面相容性非常好。
881系列防腐涂料

881系列防腐涂料881系列防腐涂料是以环氧树脂、丙烯酸聚氨酯为基料,加入防锈颜料、填料、添加剂和特种固化剂组成的双组份自干型涂料,主要包括881-D环氧云铁防锈底漆、881-X环氧富钭底漆、881-LM内用面漆(改性环氧面漆)、881-YM外用面漆、881-Z环氧云铁中间漆和881-S湿固化环氧涂料,可单独使用或组成涂层系统,满足不同的使用要求。
性能特点881系列防腐涂料具有优异的耐湿热、耐盐雾、耐碱、耐水、耐油、耐甲醛等各种介质的性能,同时耐弱酸,是一种高性能的防腐涂料。
可以广泛应用于市政,交通、水利、电力、船舶、车辆、化工和石油等钢铁构件设施的内外防腐和混凝土结构防护,经过多项工程的使用,证明产品性能稳定、使用效果良好,在国内同类产品中处于先进水平,是一种用于大型金属结构和重腐蚀环境下的良好的防护体系。
881-D环氧云铁防锈底漆881-Z环氧云铁中间漆881-D、881-Z由环氧树脂、改性固化剂、复合缓蚀剂、云母氧化铁等组成的双组成的双组份涂料,是广泛使用的高性能底漆和中间漆。
主要特性饨化缓蚀作用复合缓蚀剂在涂层中缓慢水解和相互作用,并与活泼的铁锈形成难溶的络合物,达到饨化金属表面和稳定铁锈的作用,使得涂料有长效的缓蚀作用和可带微锈施工性能。
屏蔽作用涂层干燥后,在被防护物表面形成了连续附着的薄膜,使介质不能和金属接触,避免了金属的腐蚀,要使漆膜具有良好的屏蔽作用,主要靠成膜物质和鳞片状的云母氧化铁,发挥良好的抗渗屏蔽作用,降低漆膜的透水性、透气性,抵抗水、氧、电解质腐蚀。
适用范围及实例温度范围空气中-50·C~120·C短期150·C介质中-30·C~60·C适用基面 881-D适于钢铁、水泥等表面,用于铝合金表面时需先涂一道磷化底漆,用作881-X环氧富锌底漆,无机富锌底漆和热浸锌表面的封闭和中间漆,对富锌底漆有补强和保护作用。
881-Z用作增加底面漆间厚底,起屏蔽作用。
丙烯酸酯液体改性环氧树脂胶粘剂

丙烯酸酯液体改性环氧树脂胶粘剂3.2 胶粘剂力学性能采用环氧基含量为1.2 mmol·g-1的丙烯酸酯液体橡胶增韧环氧树脂胶粘剂,其力学性能见表3。
由表3可见,环氧树脂胶粘剂对不同材料有不同的粘接性,但加入丙烯酸酯液体橡胶后拉伸剪切强度都有不同程度的提高,铝合金试片的拉剪强度提高了133%,复合材料试片提高了124%,45#钢试片提高了84%。
这是因为加入丙烯酸酯液体橡胶,改善了体系的韧性,降低了固化过程中产生的内应力,胶粘剂拉剪强度增大。
下面分别讨论液体橡胶添加量和环氧基含量对拉剪强度的影响。
表3 环氧树脂胶粘剂拉剪强度拉剪强度每百份环氧树脂中液体橡胶的加入份数/MPa 0 5 10 15 20铝合金试片 12.1 20.1 28.2 26.1 22.3玻璃钢试片 7.2 12.0 16.1 14.0(试片破坏) 14.1(试片破坏)45#钢试片 9.2 11.2 16.8 16.6 13.2由表3可见,随液体橡胶添加量的增加,胶粘剂的拉剪强度逐渐增大,当添加量为每百份环氧树脂加10份时,拉剪强度提高幅度最大,分别提高了约133%和124%。
这是因为加入液体橡胶,体系成两相结构,由于橡胶相变形和撕裂的阻力对基体开裂有阻碍和钉扎作用,消耗大量的能量,提高了韧性。
而这种阻碍作用与橡胶相的体积分数成线性关系,故随液体橡胶添加量的增加,基体的韧性增大,拉伸剪切强度逐渐增大。
又由于胶结件在受拉剪载荷时,胶粘剂与胶接件表面粘接作用和胶粘剂本身的强度不同,胶接件的破坏形式也不同。
但是若橡胶含量过大,胶粘剂内聚强度降低,试件呈内聚破坏,拉剪强度反而降低。
3.2.1 丙烯酸酯液体橡胶环氧基含量的影响丙烯酸酯液体橡胶含有的反应性官能团为环氧基,不同环氧基含量的液体橡胶对胶粘剂拉剪强度的影响不同。
图4(图略)是体系中分别加入不同环氧基含量(每百份环氧树脂加入10份)的液体橡胶后,胶粘剂拉剪强度与液体橡胶环氧基含量的关系曲线。
丙烯酸树脂涂料的发展历程与前景(可编辑)

丙烯酸树脂涂料的发展历程与前景丙烯酸树脂涂料的发展历程与前景[摘要]丙烯酸树脂由于C-C主链特殊的光、热、化学稳定性与侧链上基团的变化,以致由丙烯酸树脂作为主要成膜基料的丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸、耐碱、机械性能、耐油及溶剂等方面均具有独特的优势,在使用的工业与民用建筑领域内得到广泛的青睐。
我国的丙烯酸涂料研究始于20世纪六十年代,八十年代开始工业化过程,至今在溶剂型与水性体系都取得了惊人的成就,丙烯酸涂料已覆盖日常生活的各个领域。
[关键词]丙烯酸树脂涂料高固含量水溶性环保development and Prospect of the Acrylic resin coatingWang wenkai11 Chemical Engineering with the classAbstract: Acrylic resin for C-C backbone special light, heat, chemical stability and the side chain group changes, that consists of acrylic resin as main film-forming binder acrylic coatings in weather resistance, pollution resistance, acid and alkali resistance, mechanical property, oil resistance and solvent etc has unique advantages, in the use of the industrial and civil construction areas are widely favored. China's acrylic coatings research began in twentieth Century sixty time, eighty time begin industrialization process, so far in the solvent andaqueous systems have made amazing achievements, acrylic paint has covered all areas of daily life.Key words: Acrylic resin paint High solid content Water soluble Environmental protection一、引言自1843年Joseph Redtenbacher首先发现丙烯酸单体以来,人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探索,至20世纪三十年代ICI和Du Pont开始丙烯酸树脂与涂料的工业化生产。
环氧树脂如何进行表面改性

环氧树脂如何进行表面改性环氧树脂是一种广泛应用于涂料、复合材料、电器绝缘材料等领域的热固性塑料。
其性能优良,但在实际应用中存在一些问题,例如黏附性差、耐候性差等。
因此,如何对环氧树脂进行表面改性,提高其性能,成为研究的热点之一。
一、表面处理法表面处理法是一种简单有效的改性方式。
主要有以下几种方法。
1、化学处理法化学处理法是利用特定的化学试剂处理环氧树脂表面,形成化学键,提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
常用的化学试剂有酸、碱、有机硅、硅酸盐等。
其中,有机硅和硅酸盐是目前应用较广泛的化学试剂。
有机硅是一种无色透明的液态物质,具有极强的亲水性和覆盖性。
通过在环氧树脂表面覆盖一层有机硅分子,可以大大提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
硅酸盐是一种中性物质,可以在环氧树脂表面形成化学键。
硅酸盐的改性效果优于有机硅,在环氧树脂涂层中应用较广泛。
2、放电处理法放电处理法是利用高压电场在环氧树脂表面形成微弱等离子体,在等离子体作用下使环氧树脂表面产生化学反应,形成化学键,提高环氧树脂的表面活性和黏附性。
该方法无需使用化学试剂,对环境无污染,是一种环保的表面处理方法。
3、光气处理法光气处理法是利用紫外线和氧气作用在环氧树脂表面产生光化学反应,形成羟基等官能团。
通过这些官能团可以形成与其他物质的化学键,提高环氧树脂的黏附性。
该方法适用于对环氧树脂表面粘附物清除较彻底的情况。
二、表面涂层法表面涂层法是在环氧树脂表面涂覆一层改性材料,以提高环氧树脂的性能。
目前应用较多的表面涂层材料有丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇酸酯等。
1、丙烯酸酯丙烯酸酯分子具有极强的极性和覆盖性,可以覆盖在环氧树脂表面形成一层保护层。
该保护层可以提高环氧树脂的耐热性、耐候性、抗紫外线能力等。
2、聚乙烯醇聚乙烯醇是一种无毒无害的高分子材料,具有极强的亲水性。
将聚乙烯醇涂覆在环氧树脂表面可以提高环氧树脂的表面活性和黏附性,对环保无污染。
三、表面修饰法表面修饰法是通过在环氧树脂表面引入一定官能团,在官能团作用下形成化学键,提高环氧树脂的性能。
丙烯酸树脂与环氧树脂的相容性研究

Ab t c : ei e a g iga sr tD s n di at nl darm,asr so ieet o o e —rt o a rl e ( a g n r i e e e f f rn —m n m r ai p l cy t MMA, i d o y a B MA)w ssnh s e yslt nrdcl o m r ai .T ecmpt it b tenp l cy t a de — A, a y tei db o i i l e zt n h o a bly e e oy r ae n p z uo a ap y i o i i w a l
和 环 氧 树 脂 的 一 维 溶 度 参 数 和 三 维 溶 度 参 数 , 析 结 果 表 明 三 维 溶 度 参 数 和 重 叠 因 子 可 以更 准 确 地 预 测 树 脂 间 的相 分 容性 。 关 键 词 : 烯 酸 树 脂 ; 氧树 脂 ; 容 性 ; 度 参数 丙 环 相 溶 中 图 分 类 号 :Q6 0 4 T 3 , 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :23— 3 2 2 0 )9— 0 8— 4 0 5 4 1 ( 06 0 00 0
o y r sn wa t did b a fC x e i s su e y me nso O—s le tmeho n c o c py,t e e e so o a i lt r b— ov n t d a d mir s o hr el v l fc mp t iywe e o bi tie a n d,whc r o ai l ih a e c mp tb e,ic mp tb e a d i tr d ae c s n o ai l n n e me it a e.On i n in la d t e i n in l e d me so a n hre d me so a
二聚脂肪酸改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能研究

二聚脂肪酸改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能研究Lu Zhangyi;Wu Weidong;Fang Dawei;Nie Jun【摘要】采用可再生的二聚脂肪酸来制得改性环氧丙烯酸酯.首先将二聚脂肪酸和环氧树脂按不同比例反应得到改性环氧树脂,再通过与丙烯酸的开环反应引入丙烯酸酯基团,从而制得2种不同相对分子质量的改性环氧丙烯酸酯(ED21、ED32).用GPC表征了改性环氧丙烯酸酯的相对分子质量,对其热性能及不同条件下的光固化性能进行了研究,并与商品化双酚A二环氧丙烯酸酯(6104)进行了涂膜性能的比较研究.结果表明:改性环氧丙烯酸酯光固化过程双键转化率可以达到90%,与6104相比改性树脂涂层具有较好的柔韧性和附着力.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2019(049)002【总页数】9页(P29-37)【关键词】二聚脂肪酸;环氧树脂;环氧丙烯酸酯;光固化【作者】Lu Zhangyi;Wu Weidong;Fang Dawei;Nie Jun【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4环氧丙烯酸酯(EA)是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物,它是由环氧树脂和丙烯酸开环反应制备而得。
环氧丙烯酸酯按结构分类可分为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化丙烯酸酯以及改性环氧丙烯酸酯,其中以双酚A 型环氧丙烯酸酯最为常用,用量也大[1-2]。
环氧丙烯酸酯固化膜具有硬度大、光泽高、耐化学药品性能优异等特点,且双酚A 型环氧丙烯酸酯是低聚物中固化速率较快的一种[3]。
但其固化膜柔性差、脆性高,可以采用具有高柔性的改性剂进行改性获得具有较高柔韧性和弯折性的环氧丙烯酸酯树脂[4-8]。
如脂肪酸改性环氧丙烯酸酯树脂,先将少量的脂肪酸与环氧树脂中部分环氧反应,余下的环氧基再与丙烯酸反应从而得到脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯。
或者利用环氧丙烯酸酯侧链上的羟基与异氰酸酯反应,得到聚氨酯改性的环氧丙烯酸酯[9]。
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丙烯酸树脂改性环氧树脂防腐涂料防腐性能研究范田水;李昌诚;李翠苹;郑同同【摘要】用溶液聚合法合成了丙烯酸树脂并对其结构进行了表征.将合成的丙烯酸树脂与环氧树脂以质量比1∶5混合,并与防锈颜料、填料、助剂、溶剂复配成环氧防腐涂料,测试了漆膜的性能;用电化学阻抗技术(EIS)和Tafel极化曲线技术评价了其防腐性能.实验结果表明:甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体完全聚合,合成的丙烯酸树脂中带有环氧基;与纯环氧树脂防腐涂料相比,改性后的环氧防腐涂料层间附着力更高、柔韧性有所改善;带环氧基团丙烯酸树脂改性后的环氧防腐涂料防腐性能优异.%An acrylic resin was synthesized by solution polymerization and its structure was characterized.The anticorrosive epoxy coating was prepared by mixing the prepared acrylic resin and epoxy resin at the mass ratio of 1 ∶ 5 in addition to antirust pigments,fillers,additives and solvents.The properties of the cured film were examined and the corrosion resistance was tested by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Tafel polarization curve technique.The results indicated that the glycidyl methacrylate (GMA) could be polymerized completely and the resulted polymer had epoxy pared with the pure epoxy resin anticorrosive coating,the modified epoxy resin anticorrosive coating had higher interlayer adhesion and improved flexibility.In particular,the epoxy resin anticorrosive coating modified with acrylic resin containing epoxy groups had excellent corrosion resistance.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】6页(P12-17)【关键词】防腐涂料;环氧树脂;改性;丙烯酸树脂【作者】范田水;李昌诚;李翠苹;郑同同【作者单位】中国海洋大学化学化工学院,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学化学化工学院,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学化学化工学院,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;中国海洋大学化学化工学院,海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2*通信联系人环氧树脂防腐涂料具有较好的防腐效果且所占市场比重较大[1];环氧树脂的分子结构中含有醚键、羟基和环氧基等极性基团与活性基团,与固化剂交联后形成的空间结构使其具有较好的耐化学性、机械强度[2]。
但是单纯的环氧树脂固化后质地硬脆、不耐候、不耐紫外线、耐冲击性差,环氧树脂防腐涂料也存在此类弊端,且环氧树脂防腐涂料完全固化后重涂性较差,容易导致层间脱落。
近年来,许多研究者对环氧树脂的改性做了大量的工作,并取得了一些成果[3]。
丙烯酸树脂涂料由于其光泽高、耐候性好、丰满度高等特点,与环氧树脂具有较好的互补性,复配的丙烯酸环氧防腐涂料具有较好的层间附着力,柔韧性也得到改善[4-5]。
本文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)单体为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,叔十二烷基硫醇(TDM)为链转移剂,用溶液聚合法[6-8]合成了带环氧基团的丙烯酸树脂(B)和不带环氧基团的丙烯酸树脂(A)。
合成的丙烯酸树脂与环氧树脂以质量比1∶5混合均匀,加入防锈颜料、填料、助剂、溶剂复配成防腐涂料,改性后的环氧防腐涂料重涂性能优异且具有非常好的防腐性能,用电化学阻抗技术(EIS)和Tafel极化曲线技术评价了涂层的防腐性能,漆膜柔韧性、附着力较纯环氧防腐涂料也有所改善。
1.1 主要原料331环氧树脂:工业级,美国陶氏化学;850固化剂:工业级,美国空气化学公司;乙酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA):分析纯,天津大茂化学试剂厂;偶氮二异丁腈、叔十二烷基硫醇(TDM):分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器设备电化学工作站:PGSTAT302N,瑞士万通公司;傅里叶红外测试仪:EQUNINOX55,德国Bruker公司。
1.3 丙烯酸树脂的合成向1 000 mL的三口烧瓶中加入200 g乙酸丁酯,称取MMA 200.4 g、BA 128.1 g(丙烯酸树脂B加GMA 21.3 g)、TDM 0.632 g,混合均匀后置于500mL的烧杯中封口待用;称取偶异二氮丁腈0.517 g置于100 mL烧杯中,用50.5 g乙酸丁酯充分溶解后封口待用;打开冷凝水与搅拌,升温至90 ℃,间隔20 min,分6次向三口烧瓶中加入单体与引发剂,实验结束后,补加5 g引发剂,保温2 h。
1.4 涂料的制备将合成的丙烯酸树脂与环氧树脂以质量比1∶5混合均匀,加入防锈颜料、填料、溶剂复配成防腐涂料。
先用调漆刀将底漆搅拌均匀,再用涂料分散机以3 000r/min的速度搅拌25 min,搅拌均匀后倒入玻璃瓶中,固化剂选用850固化剂。
各涂料配方见表1。
1.5 漆膜常规性能测试按照GB/T 1727—1992制备漆膜;按照GB/T 1732—1993测定漆膜的耐冲击性;按照GB/T 1731—1993测定漆膜的柔韧性;按照GB/T 5210—2006测试层间附着力;按照GB/T 1733—1993进行海水浸泡实验;按照GB/T 1728—1979(1989)测试漆膜的干燥时间。
1.6 漆膜电化学性能测试将制备的防腐涂料涂刷于工作电极表面,干膜厚度控制在(70±5) μm,于40 ℃烘箱中固化7 d。
室温条件下在海水中进行电化学测试,采用三电极体系,工作电极为A3低碳钢,饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极;用万通电化学工作站,扰动电位20 mV,频率:0.01 Hz~100 kHz。
2.1 合成丙烯酸树脂与单体的红外光谱分析图1为GMA单体和丙烯酸树脂的红外光谱。
由图1可见,GMA单体在1 636.40 cm-1处有伸缩振动吸收峰,在3 080.07cm-1处有不饱和C—H伸缩振动吸收峰,合成的丙烯酸树脂(B)中2个峰消失,说明GMA单体完全参与聚合;在指纹区,GMA单体和带环氧基团的丙烯酸树脂(B)在920 cm-1左右处出现了环氧基对称伸缩振动吸收峰,说明合成了含环氧基丙烯酸树脂。
2.2 改性环氧树脂漆膜的性能丙烯酸树脂改性环氧树脂漆膜的性能如表2所示。
从表2可知,改性后的环氧防腐涂料漆膜较纯环氧防腐涂料漆膜耐冲击性、柔韧性、层间附着力均有一定提高。
可能是由于丙烯酸树脂通过分子布朗运动扩散到环氧树脂中,使涂层兼有丙烯酸树脂和环氧树脂的优点。
其中不含环氧基团丙烯酸树脂改性环氧防腐涂料漆膜层间附着力提高2 MPa,可以解决纯环氧树脂防腐涂料重涂性差的问题。
2.3 海水浸泡实验结果分析海水浸泡实验可以考察涂层损伤之后的耐腐蚀能力,与涂层的电化学实验相互补充,验证涂层的防腐性能,图2为3种样板海水浸泡的实验结果。
从图2可以看出,浸泡250 h,涂层均未发生明显变化; 500 h后,试样1和试样2漆膜出现增厚、凸起,发生溶胀现象,这是因为涂层经过海水浸泡后,海水渗透到碳钢基底并在基底表面扩散,试样3划痕处无变化;浸泡1 500 h后,试样1与试样2划痕处溶胀有所扩散,试样3未发生明显变化。
故防腐性能配方3最优,配方1次之。
2.4 电化学阻抗测试与Tafel极化曲线测试结果图3~图5为各配方涂层浸泡在海水中其失效过程中的电化学阻抗谱。
从图3~图5可以看出,根据涂层的响应特征,其失效过程主要分为3个阶段[9]:浸泡初期:电极刚浸泡在海水中一段时间,环氧防腐涂层可以看成一种绝缘层,把碳钢基底与海水隔绝开,保护碳钢基底免受腐蚀。
涂层浸泡5~15 d时,从图3(a)中可以看出,3个试样的的阻抗谱Nyquist图为单一容抗弧,试样3的容抗弧半径远远大于其他2个试样,即试样3涂层阻抗远大于其他2个试样,图4(a)可以得到同样的结论。
由图4(a)和图5(a)可以看出,|Z|和f的曲线为一条斜线,对应于涂层电阻的平台出现在低频区,环氧涂层的电阻高达109 Ω·cm2;在相位角图中,相位角在很宽的范围内接近90°,此时的环氧有机涂层相当于一个电阻值很大电容值很小的绝缘层。
在浸泡初期,随着浸泡时间的增加,海水逐渐沿着涂层缝隙向碳钢基底渗透,涂层电阻逐渐减小,涂层电容逐渐增大。
表现在Bode图中,就是|Z|和f的曲线向着低频方向移动,相位角的曲线逐渐下降。
由于涂层电阻与涂层电容相并联,两者并联后的复合原件的阻抗值主要显示阻抗值小的元件的阻抗特征。
当涂层电容值增大,电阻值减小时,涂层电阻贡献不能忽略。
所以,表现在相位图中就是相位角曲线的下降,引起这种变化的趋势的原因是电解质溶液的渗透。
随着涂层表面有机溶剂的逐渐挥发,涂层表面会留下微小的孔隙,海水会沿着孔隙向内部渗透,逐渐到达涂层与基底界面,在界面区形成腐蚀微电池。
此时Bode图高频端不再随着时间向低频方向移动,而是相互重叠,同时相位图中会出现2个时间常数。
把相位图出现2个时间常数,有机涂层的表面尚未形成肉眼可见小孔的这段时间,称为浸泡中期。
在浸泡15 d后,进入浸泡中期阶段,图3(b)所示各个试样的容抗弧都有所减小,试样3的容抗弧最大,试样1次之。
图4(b)中|Z|-f曲线高频端显示涂层电阻,也可以得出同样的结论,涂层电阻在108~109 Ω·cm2之间。
图5(b)中涂层表现出2个时间常数,在浸泡中期阶段,海水渗透进涂层与碳钢基底界面已达到饱和,相位图出现2个时间常数。