金屬防護(hù)用聚脲涂層附著性能研究.pdf

1、聚脲涂層具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的耐介質(zhì)、耐低溫、耐熱氧老化性能，可以提高結(jié)構(gòu)的服役壽命，目前已被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外大量防護(hù)工程中。在金屬防護(hù)領(lǐng)域，聚脲涂層與金屬基材附著性能是非常重要的，涂層防護(hù)失效往往是由于附著性能低。但有關(guān)聚脲涂層與金屬基材附著性能研究甚少，因此開展金屬防護(hù)用聚脲涂層附著性能的研究非常必要。本文研究金屬表面處理方式及服役環(huán)境對(duì)聚脲金屬復(fù)合涂層附著力影響，并借助掃描電子顯微鏡(SEM)分析噴砂產(chǎn)生的粗糙度及QUV加速老

2、化對(duì)涂層附著力影響，主要研究結(jié)論如下:
　　(1)常規(guī)性能對(duì)聚脲金屬復(fù)合涂層附著力影響研究表明:隨著底漆粘度增加，施工難度加大，其干燥時(shí)間及成膜厚度也隨之增加，聚脲金屬復(fù)合涂層的附著力隨之降低;隨著聚脲涂層凝膠時(shí)間的增加，涂層流動(dòng)性增加，內(nèi)應(yīng)力減小，附著力得以提高;聚脲涂層厚度增加，涂層本身由于形變將產(chǎn)生不同程度的界面應(yīng)力，使得涂層與金屬基材容易脫開，降低復(fù)合涂層的附著力。
　　(2)金屬表面不同處理方式對(duì)聚脲金屬復(fù)合涂層附

3、著力影響研究表明:為提高金屬表面粗糙度，對(duì)金屬表面進(jìn)行噴砂處理，從而增大聚脲涂層與基材間的結(jié)合面積，防止涂層裂紋產(chǎn)生，抵抗張力對(duì)涂層的不利影響，提高復(fù)合涂層附著力。Q235鋼板和鋁板經(jīng)噴砂處理后對(duì)應(yīng)的復(fù)合涂層附著力分別為12.3MPa、10.2MPa。此外，金屬表面經(jīng)磷化處理生成磷化膜，其內(nèi)部的孔隙起到毛細(xì)管作用，有利于底漆浸潤金屬基材，從而增強(qiáng)復(fù)合涂層附著力。磷化膜的存在還使金屬基材表面由優(yōu)良導(dǎo)體變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，抑制表面微電池的形成，不

4、僅可以提高金屬的耐受性，還能提高金屬與聚脲涂層的附著力。Q235鋼板和鋁板經(jīng)磷化處理后對(duì)應(yīng)的復(fù)合涂層附著力分別為10.19MPa、8.79MPa。
　　(3)養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)聚脲金屬復(fù)合涂層附著力影響研究表明:養(yǎng)護(hù)溫度可以影響聚脲涂層內(nèi)部反應(yīng)速率，也會(huì)影響半預(yù)聚物與氨基聚醚及胺類擴(kuò)鏈劑的化學(xué)反應(yīng)活性，還會(huì)影響分子鏈之間的化學(xué)交聯(lián)所需的時(shí)間，進(jìn)而影響涂層本身內(nèi)聚力及聚脲金屬復(fù)合涂層附著力的發(fā)展規(guī)律。低溫養(yǎng)護(hù)條件下，聚脲金屬復(fù)合涂層附著力強(qiáng)

5、度上升較緩慢，且附著力破壞形式多樣;而高溫養(yǎng)護(hù)條件下，聚脲金屬復(fù)合涂層附著力強(qiáng)度發(fā)展較快，養(yǎng)護(hù)2d對(duì)應(yīng)的附著力可以達(dá)到穩(wěn)定強(qiáng)度的60.4％，養(yǎng)護(hù)5d左右附著力已基本達(dá)到穩(wěn)定時(shí)涂層所對(duì)應(yīng)的附著力。
　　(4)干濕循環(huán)、凍融循環(huán)以及QUV加速老化三種服環(huán)境對(duì)聚脲金屬復(fù)合涂層附著力影響研究表明:環(huán)境劣化因子中，氧氣、水分子和溫度對(duì)涂層附著性能的影響較大，隨著服役時(shí)間增長，復(fù)合涂層附著力均降低，且三種服役環(huán)境對(duì)附著力影響從大到小為:QUV

6、加速老化＞凍融循環(huán)＞干濕循環(huán)。干濕循環(huán)90次，聚脲Q235鋼板復(fù)合涂層附著力從11.36MPa下降至10.32MPa;聚脲Q23鋁板涂層附著力從10.13MPa下降至9.71MPa。凍融循環(huán)90次，聚脲Q235鋼板復(fù)合涂層附著力從11.25MPa下降至8.12MPa;聚脲鋁板復(fù)合涂層附著力從10.59MPa下降至6.46MPa。QUV加速老化7200h，聚脲Q235鋼板復(fù)合涂層附著力從11.87MPa下降至8.33MPa;聚脲鋁板復(fù)合涂