Page 135 - 2025年7月防腐蚀专辑

科等：深水装备用无溶剂酚醛环氧涂料的制备及性能研究

month in situ tests in 1 000 m deep water of the South China Sea showed that it indicated
excellent long-term corrosion resistance in deep water.
Key words：phenolic epoxy resin；anticorrosion in deepwater environment；cathodic
disbondment resistance；high pressure resistance；wet adhesion

深海空间 阔，战略意义深远， 着人类社会 酚醛环氧树脂（100%，EPALLOY8240）、改性聚 胺：
未来发展的丰富资源，是人类可持续发展的“新领 Huntsman；改性酚醛胺：卡德 化工；改性脂环胺A、改
域”，其潜在价值不可估量 [1-2] 。随着我国海洋建设步 性脂环胺B、改性脂环胺C：赢创；分散剂：毕克；偶联剂
伐从近海向深海迈进，深水装备所面临的服役环境 GX-560：安徽硅宝有机硅新材料有限公司；云 氧化
发严苛复杂，深水工程技术已成为我国海洋技术 铁（325 目）、超细硅微粉（1 000 目）：市售；触变剂：阿
发展的前沿领域。在这一领域 多技术难题中，长 科玛；钛白粉： 钢钛业。以上原料均为工业级。
效耐压防护材料成为保障油气开采和常 型深潜装 CCT/1100 盐雾箱 ：Q-Lab；JM-V 磨耗实验机 、
备稳定性与可靠性的关键瓶 。针对深水领域装备 XD-035YJBL-A1 耐阴极剥离试验箱：上海天辰现代
的腐蚀防护，国内外主要采取防腐涂层与阴极保护 环境技术有限公司；AGS-X20KN 电子万能材料试验
相结合的策略。然而，与浅海环境相比，深水环境下 机：岛津；DV2TLV旋转黏度计：Brookfield。
的涂层防护性能和寿命，主要受高静水压下涂层渗 1. 2 涂料和 制备
透行为的影响 。高压海水加速了涂层的吸水过程，
[3]
1. 2. 1 涂料的制备
导致涂层电阻降低，从而加速了腐蚀失效，使得防护
深水装备用无溶剂酚醛环氧涂料 A 组分基础配
性能下降 。这些环境差异使得许多在浅海中成熟
[4]
方如表1所示，B组分为固化剂。
应用的腐蚀防护技术难以在深水中应用 。深水防
[5]
护涂层需具备强大的抗海水侵蚀能力、便捷的涂装 表1 水 备用 溶剂酚 环氧涂料 A 组分基
配方
性、良好的耐冲击性与干湿附着力、抗微生物侵蚀性、
Table 1 Basic formula of component A of solvent-
优异的电绝缘性以及耐阴极剥离等特性。对于深水
装备的防腐涂层，其服役寿命通常要求不低于15 a，但 free phenolic epoxy coating for deepwater
equipment
现实中的使用寿命与这一标准尚有较大差距。国外
原料 w/%
学者对深海环境中各类设备的腐蚀问题进行了系统
DEN431（或DEN438） 30~40
性的实验与总结，主要集中于高固含量环氧类涂层，
然而，针对深海装备的耐压防腐涂层，尚未建立起相 EPALLOY8240 10~20
应的标准规范；而国内学者的研究主要集中在模拟深 分散剂 0. 5~1. 0
水试验中成膜树脂 、颜填料 [7-8] 、助剂 等因素对防腐 钛白粉 10~15
[9]
[6]
涂层失效机理的影响以及对涂层失效方法的研 云 氧化铁 15~35
究 [10-12] ，系统地开发深水耐压无溶剂涂料的不多。 超细硅微粉 10~20
本研究从涂层的耐阴极剥离性能、耐海水浸泡性 偶联剂GX-560 0~2
能、湿附着力、抗氯离子渗透性能等着手，结合原位试 触变剂 1~3
验，对无溶剂酚醛环氧涂料配方进行设计，对比分析
按照表1配方，将DEN431（或DEN438）、EPALLOY
树脂-固化剂体系、偶联剂用量、云 氧化铁用量对深
8240 和分散剂低速分散至均匀，再加入触变剂、钛白
水环境防护技术指标的影响，以期研制出满足深水装
粉高速分散至均匀，最后加入偶联剂 GX-560、云
备长效防护技术要求的无溶剂酚醛环氧涂料。
氧化铁和超细硅微粉高速分散至细度≤60 μm，制得
1 实验部分 A 组分。将 A 组分和 B 组分按质量比 5∶1 混合均匀，
制得深水装备用无溶剂酚醛环氧涂料。
1. 1 主要原料和仪器 1. 2. 2 板的制备

酚醛环氧树脂（100%，DEN431/DEN438）∶Dow； 将制得的无溶剂酚醛环氧涂料直接刮涂在表面

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