水利水电工程中钢结构耐候涂料的研制李震,孙红尧,陈水根.PDF

水利水电工程中钢结构耐候涂料的研制 李 震 , 孙红尧 , 陈水根 ( 南京水利科学研究院 , 江苏南京 210029) 摘要 : 用丙烯酸树脂对有机硅树脂和有机氟树脂进行改性 , 通过对交联剂、颜料和助 剂等的筛选后 , 得到了具有高耐候和防腐蚀性能的涂料 . 该涂料的涂层经室内盐雾腐 蚀加速试验 5 000 h 、室内人工光老化加速试验 3 000 h 和耐化学试剂性测试 , 品质 均佳 . 关 键 词 : 硅树脂 ; 氟树脂 ; 丙烯酸树脂 ; 腐蚀 ; 涂料 ; 水利水电工程 我国耐候涂料的品种结构不良 , 耐候性差 , 使用寿命短 , 远不能满足大型水利水电 工程中钢结构的防护要求 . 如长江三峡工程中位于大气环境的钢结构 , 要求涂层耐候 性和装饰性好 , 外表色泽美观 , 附着力好 , 使用寿命在 10 年以上 [ 1 ,2 ] . 因此 , 急需研制适用于大型水利水电工程中钢结构防护的耐候涂料 . 成膜树脂的结构差异是影响涂料耐候性能的主要因素 . 硅树脂的硅氧键键离解能 (443. 5 kJ/ mol) [3 ] 和氟树脂的碳氟键键离解能 (460. 2 kJ/ mol) 很大 , 它们不易受到 一般紫外线辐照能量的破坏 , 故以硅树脂和氟树脂作为耐候涂料的首选树脂 . 通过室 内试验确定耐候涂料的配方 , 并测试其性能 . 1 耐候涂料初步配制 1. 1 有机硅树脂改性 ( 简称 SPU) 有机硅涂料具有优良的耐热性、电绝缘性、耐高低温、耐潮湿和抗水性 , 暴露于臭氧、 紫外线和大气环境 中的稳定性良好 , 能抵抗一般化学试剂的腐蚀 . 但纯有机硅涂料 的附着力差 , 耐有机溶剂性差 , 较高温度时涂层的机械强度不高 . 适当采用丙烯酸 树脂对有机硅树脂进行改性 , 可将两种树脂的特点取长补短 , 提高涂料的附着力 , 改善固化、施工性能 , 保持高耐候性 . 含活性基团且可常温固化的丙烯酸改性有机硅树脂 ( 简称 SA 树脂 ), 是由含活性基 团的甲基苯基硅氧烷和丙烯酸树脂在有机溶剂中化学改性而成 , 它兼具有机硅和丙烯 酸两种树脂的特性 , 且与其它树脂的混溶性以及与无机、有机颜料的分散性均良好 . 所配制的涂料流平性好、表干速度快 , 能满足大型设备和钢构件在室温下实现固化的 施工要求 , 其涂层附着力强、硬度好、光亮丰满、耐水、耐化学试剂、具有突出的耐 热、耐高低温变化、憎水抗污染和抗粉化性能 , 但由于有机硅含量不高 , 仍不能满足 长期耐候性的要求 . 增加有机硅的含量可提高涂料的耐候性 . 因此 , 选用高性能含活性基团的有机硅树脂 YS 对 SA 树脂进行共混改性 . 有机硅树脂 YS 是一种含反应型官能团的硅树脂 , 其溶剂体系中不含有与交联剂起反应的单官能团类溶剂 , 与有机树脂混拼后 , 可提高 涂料的耐热性和耐候性 . 有机硅树脂 YS 在 50 ℃ 以上可与交联剂反应 , 加入适量 的催化剂 , 在常温下可发生反应 . 在 SA 树脂中加入有机硅树脂 YS