耐温抗冲防腐蚀涂料的研制

郑耀臣陈芳夏晓平鞠洪克
(山东省威海市油漆厂，264200)

1引言
    吠喃胺树脂是指分子结构中既含有吠喃环，又含有伯胺、仲胺等基团的一种新型吠喃树脂。由于其分子链上存在具有活性的胺基，可直接与环氧树脂的环氧基发生开环反应，相互交联，生成不溶不熔的体型聚合物。2种分子之间的化学反应使吠喃胺树脂a结性能差、脆性大的缺点得到改善，同时又提高了环氧树脂的耐热性能，实现了2种树脂性能上的互补。但是，用相对分子质量低的双酚A型环氧树脂(如:E一51,E-42)与吠喃胺树脂配合，制备高固体分涂料时发现，涂料的柔韧性、抗冲击性能虽有改善，但并不理想，在一定程度上其应用还是会受到限制。
    本文以低粘度的一缩二乙二醇环氧二丙烯酸酯(简称:环氧丙烯酸酯)与吠喃胺/环氧树脂形成的IPIN为基料，制备出耐温、抗冲击性能良好的高固体分耐腐蚀涂料，解决了吠喃胺/环氧树脂涂料的柔韧性和抗冲击性不良的问题，扩大了涂料的应用范围。
2试验部分
2.1 试验原料
原料名称及规格如表1所列。

2.2试验方法
2.2.1涂料的配制
    将吠喃胺树脂、环氧树脂、含BPO的环氧丙烯酸酯按一定比例配合。其中吠喃胺树脂与环氧树脂的配比按活泼氢与环氧基的物质的v的比为1:1计;环氧丙烯酸酯的用量占吠喃胺/环氧树脂总量的0~40%。
2.2.2漆膜的制备
    按GB 1727-1979在尺寸为50 mmx120mmx(0.2-0.3)mm的马口铁板上制备漆膜。样板的固化条件为: 80℃烘30 min，然后再120º下烘60 min。干膜的厚度控制在23-30um范围内。
2.2.3性能测试
    按GB 1720一1768-1979测试漆膜的物理机械性干膜减少的质量/干膜的原质量x100%。
3结果与讨论
3. 1环氧丙烯酸酯用量对涂料物理性能的影响
    吠喃胺树脂与环氧树脂配合后，明显改善了吠喃胺树脂的附着力差、脆性大的缺点。但由于吠喃胺树脂分子结构中含有大量的吠喃环和胺基，分子链的柔韧性因为刚性很强的吠喃环的存在而变差，使链段的运动能力降低;同时，胺基上富电子的氮原子易与邻近分子链上的轻基、胺基等形成氢键，使链段的运动更加困难。当用吠喃胺/环氧树脂涂料制备的漆膜受到冲击或弯曲作用时，由于大分子链段活动能力差，不能在较短的时间内通过分子间的相互摩擦将外界的作用消耗掉，故漆膜的柔韧性和抗冲击性能不良。
    用含有较多醚键的环氧丙烯酸酯与吠喃胺/环氧树脂共混形成SIN(同步IPN)结构。由自由基聚合生成的聚环氧丙烯酸酯分子链为线型，且含有较多醚键，使分子链具有良好的柔韧性，可以显著提高由IPN聚合物所制备的漆膜的柔韧性和抗冲击性。试验结果(见表2)表明，当环氧丙烯酸酯的用量为20%时，漆膜的柔韧性、抗冲击性明显提高;用量不小于30%时，漆膜的物理机械性能优异。

 注:所测漆膜的附着力(划圈法)均为1级.
3.2不同相对分子质量的环氧树脂对漆膜      耐热性能的影响
    相对分子质量较小的环氧树脂与等当量吠喃胺反应时，生成聚合物的交联密度较大，单位时间内分解相同体积的聚合物需要外界的热能多。所以使用相对分子质量较大的环氧树脂，可能会导致漆膜的耐热性能下降。本文考察了不同相对分子质量的环氧树脂/吠喃胺与环氧丙烯酸酯形成的IPN体系制备的漆膜的耐热性能，如图1所示。

    从图1可以看出，由环氧丙烯酸酯与相对分子质量较小的环氧E-51/吠喃胺树脂形成的IPN制备的漆膜耐温性能较好。原因是在漆膜外层的聚环氧丙烯酸酯被热分解后，漆膜的外层主要是交联的吠喃胺/环氧聚合物层。耐热性能优异的吠喃胺/环氧聚合物对里层线型的聚环氧丙烯酸酯起到了屏蔽作用，阻碍它的进一步热分解。含有E-51环氧树脂的IPN与含有E-42环氧树脂的IPN相比较，相对分子质量较小的E-51环氧树脂与吠喃胺形成的聚合物网络的交联密度较大，互相贯穿的聚环氧丙烯酸酯分子链只能局限在较小空间内运动，不易逃出吠喃胺/环氧树脂交联网络的“笼子”。在较高温度下，醚键断裂的几率较小，故其耐热性能较好。