明敏隔热涂料的防腐性能改进研究

data-full-width-responsive="true"> 明敏隔热涂料的防腐性能改进研究缪军翔，高建丰，顾佳鹏，王 涛，何闰顺（浙江海洋大学，浙江 舟山 316022）一、实验部分实验主要分为两部分，都以对比试验为主，第一部分通过是否添加环氧树脂以及环氧树脂添加的不同比例多少，可以得出环氧树脂的掺入是否可以使原涂料具有一定的防腐蚀性能，以及在何种掺入比例下，该新型混合涂料的防腐蚀性能达到最佳。第二部分实验则是建立在第一步实验所得出的结论基础之上。在最佳掺入比例条件下，制得新的涂料一份，用这份涂料与没有掺入环氧树脂的涂料进行对比试验。在相同热霸灯照射条件下，对比涂有两种涂料的钢板两侧温差，得出两者的隔热效率。多次实验，以减小试验误差，实验结果更具有说服力。通过以上两个步骤的实验来探究该种涂料的防腐性能是否较原来有所提高，隔热性能能是否达标。1．实验主要仪器实验一：环氧树脂对涂料防腐蚀性能的影响。所需实验仪器：烧杯、量筒、玻璃棒、超声波搅拌器、红外分光光度计。实验二：新型涂料反射隔热性能的测试。所需实验仪器：红外测温温度计。2．环氧树脂对涂料防腐蚀性能的影响（1）材料准备该实验的原材料为：1）明敏反射隔热涂料500ml2）环氧树脂500ml（2）添加环氧树脂比例（3）助剂的选择本实验采用的增稠剂为聚乙烯醇。本实验采用的成膜助剂为丙二醇。3．耐腐蚀性实验实验方法：将已获得的反射隔热涂料置于5 个搅拌容器中，依次在五个装有涂料的搅拌容器中加入质量分数为5%、10%、15%、20%的环氧树脂，并编号为B、C、D、E；第一个搅拌容器样品中不添加环氧树脂，作为参照组，样品编号为A。在五个样品中加入等适量的增稠剂和成膜助剂，用搅拌器充分搅拌24h 后可得混合涂料。将上述涂料分别均匀涂刷于5 块相同的钢板之上，放置阴凉处风干24h 后进行实验。实验时将涂有不同环氧树脂含量涂料的钢板分别放入不同的5%硫酸溶液、5%氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液，以模拟该涂料在酸碱盐条件下的稳定性，从而得出最佳的环氧树脂配比含量。考察了不同环氧含量乳液对涂膜理化性能的影响，实验结果见表2 所示。根据表2 可以看出掺入环氧树脂使得涂料的防腐蚀性能增强，到15%之前呈上升趋势，到15%时达到峰值；15%之后混合涂料的耐腐蚀性呈现下降趋势。4．掺入环氧树脂涂料的隔热性能试验（1）隔热实验条件要求本实验采用100w 热霸灯代替不稳定自然光的照射，并且需在通风条件良好且无空气直接对流的室内进行，这样既可以保证室内温度不会因为热霸灯的开启而发生变化，也能够保证钢板的温度不会因为其表面空气对流带走大量的热量而造成实验测温数据不准确。（2）隔热实验前期准备隔热实验需要准备的道具为：①300mm*200mm、厚度为5mm 的钢板两块，②100w 热霸灯两盏，③灯头及接线若干。测试方法为在相同的实验条件下，检测涂刷未添加环氧树脂反射型隔热涂料的盖板的上下面的温度差与此同时与添加15%环氧树脂涂料涂刷的盖板进行温差对比，照射时间为10min。实验所需无盖的泡沫箱（聚乙烯泡沫）两个，这两个泡沫箱子的尺寸都是300mm*200mm*100mm，泡沫箱厚度为5mm ， 具有良好的隔热性能。盖板部分用300mm*200mm，厚度为5mm 的钢板代替。两块钢板表面用砂纸打磨至光亮，去除表面的锈迹等。在A 钢板上涂抹掺入15%环氧树脂的隔热涂料，涂的时候要速度快，力度匀。待钢板上涂上一层厚度均匀的涂料之后放置在通风情况良好的阴暗处风干24h。24h 之后用指甲轻划涂料表面，未出现划痕说明涂料已充分凝固，可以开始实验。在B 钢板上涂抹未掺入环氧树脂的隔热涂料，用相同的方法风干24h 后得到可实验的样品B 钢板。（3）第一次隔热实验第一次隔热实验采用的钢板A 为15%环氧树脂涂料钢板，钢板B 为未加环氧树脂涂料的钢板，热霸灯功率为100瓦，照射距离为钢板上方50cm 处，照射时间为10min，采用相同的红外线测温仪对钢板两侧的温度，并记录。测得第一次实验时室温为26℃。测量结果见表3。第一组实验数据测试可得，在相同情况下接受等时间、等距离、等强度的模拟光线照射，钢板上下表面的温度都高于室温（26℃）。（4）第二次隔热实验第一次隔热实验结束之后，将钢板至于阴凉处冷却2h后才可以进行第二次隔热实验。相同实验条件下，采用相同的红外线测温仪对钢板两侧的温度，并记录。测得第二次实验时室温为255℃。第二组实验数据测试可得，在相同情况下接受等时间、等距离、等强度的模拟光线照射，钢板上下表面的温度都高于室温（255℃）。（5）第三次隔热实验第二次隔热实验结束之后，将钢板至于阴凉处冷却2h后才可以进行第三次隔热实验。相同实验条件下，采用相同的红外线测温仪对钢板两侧的温度，并记录。测得第三次实验时室温为26℃。测量结果见表5。第三组实验数据测试可得，在相同情况下接受等时间、等距离、等强度的模拟光线照射，钢板上下表面的温度都高于室温（26℃）。二、实验数据分析1．防腐性能数据分析根据实验得出的数据绘制出不同含量环氧树脂在酸碱盐条件下耐受时间统计表的折线图，从折线图中可以直观的看到各组涂料在酸碱盐溶液中出现变化的时间对比。从图中可以很直观的看出掺入环氧树脂使得涂料的防腐蚀性能增强，到15%前呈上升趋势，到15%时达到峰值；15%之后混合涂料的耐腐蚀性呈下降趋势。由图1 数据分析可得，15%环氧树脂含量其防腐性能最佳。从以上实验数据可以得出：①添加环氧树脂可以提高涂料的耐腐蚀性；②环氧树脂含量控制在15%时，涂料的耐腐蚀性能最佳，故选该种比例作为隔热涂料中环氧树脂的添加比例。从测得的实验数据分析，在掺入环氧树脂之后该反射型隔热涂料的隔热效率与未添加环氧树脂涂料的隔热率相比并没有太大的差别，仅有略微的下降。说明该反射隔热涂料在加入环氧树脂这种防腐蚀成分之后，其本身的隔热性依旧良好。三、实验结论由以上两组对比试验可以得出以下实验结论：（1）环氧树脂的加入能够提高明敏涂料的防腐蚀性能；（2）当环氧树脂掺入明敏涂料中的质量比例为15%时，混合涂料的防腐蚀性能最好；（3）当掺入15%的环氧树脂后，明敏涂料的隔热性能仅有略微下降，隔热性能依旧良好。