張麗婷1 徐天賜1 謝眾2 李龍2 李瑞2 劉連河2,3
(1.國(guó)家海洋局北海海洋技術(shù)保障中心，山東青島266033;2.哈爾濱工程大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001;3.青島海洋新材料科技有限公司，山東青島226101)
摘 要：選用不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，包括雙酚A型E51、氫化雙酚A型ST3000、雙酚F型CYDF170和混合型TDE85，以柔性聚醚胺D230作為固化劑，考察反應(yīng)得到的海洋船舶涂料的各項(xiàng)性能。結(jié)果表明，雙酚型環(huán)氧樹(shù)脂的硬度和附著力均較高，但抗沖擊性能差;混合型環(huán)氧樹(shù)脂TDE85硬度小、附著力差，抗沖擊性能優(yōu)異。
關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹(shù)脂 硬度 附著力 抗沖擊性能
中圖分類號(hào)：TQ630.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008-7818(2014)02-0057-04
0·引言
我國(guó)海域廣闊，海洋資源豐富，特別是近年來(lái)國(guó)家對(duì)海洋開(kāi)發(fā)重視程度的不斷提高，海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，造船工業(yè)也隨之興起，海洋船舶涂料的市場(chǎng)前景非常樂(lè)觀，要求也越來(lái)越高[1,2]。其中，環(huán)氧樹(shù)脂涂料附著力強(qiáng)、防銹性和耐水性優(yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度及耐化學(xué)藥品性好，在艦船防護(hù)中起重要作用，特別是在船殼、水線和甲板等部位，被認(rèn)為是海洋船舶涂料工業(yè)的支柱產(chǎn)品之一[3]。
但是，隨著近年來(lái)海洋涂料性能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，要求所用的環(huán)氧樹(shù)脂在耐熱性、高韌性、耐濕性等方面得到改善，以實(shí)現(xiàn)高性能化[4,5]。然而，由于環(huán)氧樹(shù)脂分子間作用力大，聚集體呈剛性，加上分子鏈能規(guī)整排列，形成高度結(jié)晶，在常溫下呈脆性，沖擊性能很差[6]。因此，亟需了解并掌握不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂特點(diǎn)，特別是沖擊性能，這對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)海洋船舶用環(huán)氧樹(shù)脂涂料具有重要的意義。本文通過(guò)選用不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，包括雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚F型和混合型，以柔性聚醚胺作為固化劑，考察涂料的硬度、附著力和沖擊性能，以得到不同環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)與涂料性能的關(guān)系，從而為海洋船舶環(huán)氧涂料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
1·實(shí)驗(yàn)
1.1 原料
雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂E51：環(huán)氧值0.51，南通星辰合成材料有限公司;氫化雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂ST3000：環(huán)氧值0.43，上海眾司實(shí)業(yè)有限公司;雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂CYDF170：環(huán)氧值0.60，上海眾司實(shí)業(yè)有限公司;混合型環(huán)氧樹(shù)脂TDE85：環(huán)氧值0.85，天津晶東;D230：胺活潑氫當(dāng)量60g/eq，亨斯邁聚氨酯(中國(guó))有限公司;丙酮：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。所有樹(shù)脂及固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 涂層制備
按照表1所示配方，稱取一定量的樹(shù)脂和固化劑，室溫下機(jī)械攪拌至體系均勻后，真空脫泡，然后用100μm的漆膜涂敷器在鋼板(拋光并用丙酮清洗)上涂敷一層漆膜，用于附著力測(cè)試;剩下涂料澆注在底部為鋼板(拋光并用丙酮清洗)的模具(約為8mm)中，用于硬度和抗沖擊性能測(cè)試。室溫固化7d后測(cè)試各性能。
1.2.2性能測(cè)試