耐液压油型环氧涂料的制备

data-full-width-responsive="true"> 0 引言随着我国航空工业的发展，航空涂料也得到了较大的发展。航空涂料主要分为防腐蚀涂料、装饰性涂料和功能性涂料，本文所讨论的耐液压油型环氧涂料即为防腐蚀涂料的一种。航空液压油中含有磷酸酯类抗燃添加剂，这样就使得液压油具有较强的渗透性，从而对漆膜产生腐蚀。常规的双组分涂料在耐液压油的过程中会出现漆膜起泡、变软、硬度下降等问题。环氧涂料是一种具有优异的物理和化学性能的涂料，其具有附着力良好、耐化学品性优异、硬度高、耐磨性好、热稳定性佳以及耐腐蚀性强等优点。因此，环氧涂料是目前世界上最重要、应用最广泛的防腐涂料之一，其能在相对苛刻的腐蚀环境中对金属等起到防腐蚀的作用，延长有色金属的使用寿命。本文制备了一种用于民用飞机的耐液压油型环氧涂料，重点讨论了树脂、固化剂、颜填料、溶剂等的选择对涂料性能的影响。1 实验部分11 原材料双酚A 型环氧树脂、酚醛树脂、分散剂、颜填料、聚酰胺固化剂、改性脂肪胺固化剂、改性脂环胺固化剂、改性芳香胺固化剂等。12 涂料配方涂料配方如下：原 料 质量分数/%树脂（60% 固体分） 40~60分散剂 2~3颜填料 30~40溶剂 5~2013 制备工艺称量树脂、分散剂BYK-161 以及部分溶剂，搅拌均匀，并将颜填料全部加入砂磨罐，手动搅拌均匀后，称量与罐中物料同等分量的玻璃珠，加入罐中并搅拌均匀，开始砂磨，转速控制在3 500~4 000 r/min，砂磨2 h，测量细度m，用120 目铜丝网过滤。14 性能测试141 耐油性在（232）℃，相对湿度（505）% 下，将试板浸入液压油中，每天取出试板检查漆膜是否有起泡、附着力丧失或其它缺陷，30 d 后测试漆膜硬度。142 耐丙酮擦拭性用浸透丙酮的棉花来回擦拭漆膜表面，检查漆膜是否有脱落、失光、露底等现象。143 抗冲击性按照ASTM D 2794《有机涂层抗快速形变（冲击）作用标准试验方法》进行测试。耐液压油环氧涂料的性能指标见表1。表1 耐液压油环氧涂料的性能指标结果与讨论21 树脂种类的影响环氧树脂的种类繁多，如双酚A 型环氧树脂、双酚F 型环氧树脂、酚醛环氧树脂以及各种改性环氧树脂。双酚A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种，它的固化物有很高的强度和黏结强度，并具有一定的耐腐蚀性及柔韧性。酚醛树脂也是一种较常用的树脂，其固化物同样具有较好的防腐性能。本文主要选取中等相对分子质量的双酚A 型环氧树脂R901 及低相对分子质量的双酚A 型环氧树脂DER331 与酚醛环氧树脂R438 进行对比试验。固化剂选用改性芳香胺固化剂TH008，观察漆膜耐液压油性的差异。表2 为不同类型环氧树脂对漆膜性能的影响。重点试验了耐液压油性、抗冲击性以及耐丙酮擦拭性。漆膜的耐丙酮擦拭次数与其交联程度有着直接联系，漆膜交联程度越高，其耐丙酮擦拭性越好，因此这是个可以快速反映漆膜交联程度的试验，故以下试验均引入耐丙酮擦拭试验。由表2 可见：低相对分子质量的DER331 树脂的耐液压油性要好于高相对分子质量的R901 树脂，这是由于中、高相对分子质量的环氧树脂固化物的交联密度要小于低相对分子质量的环氧树脂，交联密度低，漆膜的三维空间结构不够致密，比较松散，存在较大的孔隙，这样磷酸酯液压油就容易渗透到漆膜中，从而对漆膜进行增塑，降低了漆膜的硬度。与双酚A 型环氧树脂相比，酚醛环氧树脂R438 分子结构中含有2 个以上的环氧基，固化后交联密度高，产品的耐热性、耐溶剂性、耐化学品性及尺寸稳定性都会相对提高，所以它的固化漆膜也具有良好的耐液压油性。但由表2 也可发现：耐液压油性好的树脂，漆膜的抗冲击性都较差。本文所研制的耐液压油型环氧涂料应用于民用航空飞机，它除了要具有优异的耐液压油性，也需要一定的抗冲击性，因此考虑在抗冲击性良好的R901 树脂中适量添加酚醛环氧树脂R438，R438 用量对漆膜性能的影响见表3。表2 不同类型环氧树脂对漆膜性能的影响表3 酚醛环氧树脂用量对漆膜性能的影响由表3 可见：酚醛环氧树脂用量为20% 时，能确保漆膜既具备一定的抗冲击性，同时又具备较好的耐液压油性。