Page 46 - 涂层与防护2020-04电子版

靳美亮，等：深海耐温耐压涂料的研制

界范围内， 欧美日等发达国家已开展了深海腐蚀问 2 试验部分
题的研究工作，而我国在此方面的研究则刚刚起步。
深海的特殊腐蚀环境对防腐蚀涂料的性能提出了新
2.1 原材料
[3]
的要求 。
环氧树脂：南亚（昆山）环氧树脂有限公司；分散
本研究利用高温高压腐蚀试验釜和电化学试验
剂：德国毕克化学公司；功能助剂：埃夫科纳助剂有限
站等设备，在实验室模拟深海环境，开展有机涂层体
公司；有机胺：卡德莱公司；铝粉浆：济南金思帝颜料科
系在深海环境下防腐失效行为的研究，梳理出深海环
技有限公司；钛白粉：美国杜邦公司；改性环氧树脂：自
境防腐涂层破坏的主要因素，从而指导防腐涂料配方
制；填料：南风化工集团有限公司；防沉剂：日本楠本化
设计，开发出适用于深海环境腐蚀防护的有机涂料。
成株式会社；混合溶剂：自制。 以上均为工业品。
1 深海耐温耐压涂料的技术要点 2.2 涂料的制备

基础配方见表 1。
由于深海环境下涂层一般与阴极保护联合使用，
表 1 涂料基础配方
深海环境除了要求涂层具有优异的耐高压腐蚀外，还
原料名称 w/%
需要涂层具有优异的抗阴极剥离性能和屏蔽作用；同
A 组分（主剂）
时， 最终研制的环氧重防腐涂料还需要具有高固含、
环氧树脂 20
快干、低温固化、机械性能优异及通用性等特征。 该涂
改性环氧树脂 10～15
料的研制需要从环氧树脂、液体改性树脂、胺类固化
分散剂 0～1.5
剂、功能性助剂及颜填料等多方面考虑，特别需要重
功能助剂 0～1.5
[4]
点考察的是非浮型铝粉的选择 。 通过选择合适的非
钛白粉 10
浮型铝粉可以起到以下作用：（1） 降低固化过程中漆
填料 35
膜的体积收缩，减小内应力，提高涂层与基材的附着
铝粉浆 10～15
力；（2）片状颜料可以在漆膜中一层层的交错排列，形
防沉剂 2
成了独特的迷宫效应，使腐蚀介质不能直接渗透到基
混合溶剂 余量
体表面，必须经过曲折而又较长的路线才能渗透到基
合计 100
体，这样就大大延长了介质渗透的路径和时间，这对 B 组分（固化剂）
提高漆膜在高压海水条件下的屏蔽尤其重要；（3）片 有机胺 85～90
状铝粉的延展性和柔韧性能大幅度提高环氧固化漆 助剂 1～5
膜的物理机械性能。 目前高固含环氧涂料均采用液体 混合溶剂 余量
环氧树脂作为基料，但是其最大的问题是最终固化的 合计 100
漆膜脆而硬，柔韧性和耐冲击性能比较差。 而片状铝 注：混合溶剂为：二甲苯/丁醇(质量比 4/1)
粉可以提高整个漆膜的柔韧性和耐冲击性能，这对高
2.3 涂料制备方法
固含环氧体系的厚涂施工性和在低温条件下使用的
防开裂性非常重要；（4）提高漆膜的抗阴极剥离性能。 A 组份：
但是非浮型铝粉的粒径分布、用量、表面处理方式、用 制备工艺见图 1。
于涂料时的添加工艺对其最终在涂料中的排列分布 B 组份：
及对漆膜最终的防腐性能有较大的影响，同时涂料的 选择胺类固化剂作为耐温耐压涂料的 B 组分，添
干燥固化时间、触变性以及体系的极性对铝粉在漆膜 加 5%～10%的环氧树脂对胺类固化剂加成可减少游
中的排列分布也有明显的影响。 因此，该涂料的研制 离胺、提高固化剂的相容性，提高漆膜性能。 按照计算
需要对树脂、固化剂、颜填料、助剂等方面的因素进行 配比将环氧树脂加入到胺固化剂中，搅拌 1 h，出料。
[5]
综合考虑 。

30 涂层技术 COATING TECHNOLOGY