data-full-width-responsive="true"> 新型改性脂肪胺固化剂的合成及其在管道减阻耐磨无溶剂涂料中的应用粟 鹰1 廖有为2 李 芳1 丁武斌1（1 上海海隆赛能新材料有限公司，200949 ；2 湖南省腐蚀与防护学会，长沙 410074）0 引言当前被广泛使用的环氧树脂固化体系主要有环氧树脂- 脂肪族多元胺体系和环氧树脂- 聚酰胺体系。环氧树脂- 聚酰胺体系的柔韧性好，毒性低，但固化速度过慢，在很多情况下都会丧失其应用价值［1］。环氧树脂- 脂肪族多元胺体系的反应速度快，但其产物柔韧性不好，操作时毒性大，刺激性强，给人们和环境带来不利影响。对脂肪胺类固化剂进行改性可使其挥发性小，毒性低，固化速度适中，从而克服上述不足，改善操作条件，提高环氧树脂固化物的综合性能。管道内涂层减阻技术的研究始于20 世纪初，大规模应用于长输天然气管道是在20 世纪50 年代。经过几十年的应用发展，管道内涂层的涂料生产和施工技术日趋成熟。国外许多大口径、长距离天然气管道［如横跨欧洲的马格里布管道、世界上最长的海底管道Zeepipe 和新近建成的联盟管道（AlliancePipeline）等］均采用了此项技术，不仅保证了管道的安全运行，且取得了非常好的经济效益［2］。现有的国内大型管道内减阻涂料均为溶剂型涂料。而溶剂型涂料的不足之处是：VOC（挥发性有机化合物）含量高，对环境中的潮气敏感，施工的操作性和涂料的贮存稳定性较差。随着对大型管道用涂料中VOC 的限制，溶剂型涂料将逐渐被环保型涂料所代替，而无溶剂涂料将是环保型涂料的主要品种之一。本文合成了一种新型的改性脂肪胺类固化剂，探讨了该固化剂对管道减阻耐磨无溶剂涂料性能的影响。通过电化学阻抗谱对该涂层的耐腐蚀性进行了评价，并对其减阻效果进行了研究。1 实验部分11 原材料苯酚，分析纯；二乙烯三胺，化学纯；E51 环氧树脂，南亚树脂；活性稀释剂：AGE（脂肪族缩水甘油醚），广州酷特化工有限公司；颜填料：氧化铁红、滑石粉、磷酸锌、三聚磷酸铝、云
母氧化铁红、云母粉；助剂：分散剂AFCONA4570、消泡剂BYK052、流平剂BYK300、触变剂HF140 ；固化剂：MAT（改性脂肪胺固化剂），实验室自制；NX2003、NX2007、NX2009、NX2040、NX5454，卡德莱；420、425S，福建王牌。12 新型改性脂肪胺固化剂的合成称取苯酚15 g，二乙烯三胺32 g，投入三口烧瓶中。油浴加热，升温至80℃，中速搅拌，开始滴加48 g 质量分数为38% 的甲醛溶液，控制在2 h 内滴加完毕。然后升温至100℃反应25 h。反应结束后真空脱水，即得改性脂肪胺固化剂。13 涂层的制备按表1 配方计量称取环氧树脂、活性稀释剂、活性增韧剂、颜填料以及其
他助剂，分散均匀后进行研磨，使细度达到40 m 左右，制得A 组分。按比例称取一定量的B 组分固化剂，A 组分与B 组分充分混合后，经高压无气喷涂制得漆膜。放入60℃烘箱，8 h后即可完全固化，然后对涂膜进行性能测试。表1 涂料A 组分配方
14 性能测试红外光谱：采用美国Thermo Nicolet 公司的AVATAR360 进行测试。差示扫描量热分析（DSC）：采用梅特勒差示扫描量热仪进行测试。电化学阻抗谱：采用美国CAMRY600 进行测试，腐蚀介质为3%NaCl 水溶液。表面接触角：采用德国Kruss DSA100 光学接触角测量仪进行测试。2 结果与讨论21 红外光谱测试结果新型改性脂肪胺的红外谱图如图1 所示。
由图1 可见：3 348 cm-1 处有很强的NH 吸收峰；2 901 cm-1 处为亚甲基C=H 的伸缩振动吸收峰。苯酚中苯环骨架上的C=C 伸缩振动峰位于1 5948（1 600）cm-1、1 5020（1 500）cm-1、1 4587 cm-1、1 4256（1 450）cm-1 处。1 2419 cm-1 处的CN 吸收峰还很明显；1 111 cm-1 附近的吸收峰显示了苯酚上CO 的伸缩振动。在900~600 cm-1 之间有多个吸收峰，表明苯环上的取代基较多。22 不同固化剂对涂层机械性能的影响我们从涂层的压痕硬度、柔韧性以及耐磨性等方面考察固化剂对涂层机械性能的影响，结果见表2。表2 使用不同固化剂的涂层机械性能对比
注：柔韧性测试是过13 mm 圆锥弯曲，涂层无剥落、无裂缝、无附着力下降即为通过；耐磨性测试采用落砂法，经计算得出磨损系数。使用不同固化剂的涂层的DSC 曲线见图2。
