浦建光1,高延敏1,张?鑫1,孟祥玲1,李为力1,朱正荣2

（1．江苏科技大学；江苏省先进焊接技术重点实验室,江苏镇江?212003；?2．中集集团通华特种汽车制造集团公司,江苏扬州?225000）

摘要：利用缩水甘油醚和二乙烯三胺制得端氨基环氧-胺加成物作为固化剂,采用扫描电镜探讨了?不同类型固化剂对涂层乳液粒径、表观形貌的影响；利用交流阻抗技术研究了不同固化剂对涂层耐蚀?性的影响。结果表明：共混封端的固化剂的乳化性能较好,乳液的平均粒径较小,其制备的涂层耐蚀性?{zh0}。

关键词：防腐蚀；端氨基环氧-胺加成物；乳液；扫描电镜；电化学阻抗谱

中图分类号：TQ630?文献标识码：A?文章编号：1006-2556(2008)06-0033-03

0?引?言

水性环氧树脂环保型防腐蚀涂料越来越受到?高度的重视,其广泛地应用于钢材、管道、桥梁、?石油设备等方面[1-3]。水性涂料固化剂是影响涂层?性能的重要因素,分子结构的差异将引起涂层网状?结构的不同,直接影响涂层机械、防腐、力学等性?能。目前,常用的固化剂大都为油溶型,难溶于水?中,与水性树脂配合性能较差,影响了涂层和施工性?能,为解决这些问题,前人进行了有益的探索。例?如,为了提高涂料的乳化性能,目前采用的措施多半?是合成新的乳化剂[4],提高环氧树脂的乳化性能。但?对于改变固化剂乳化性能,并使固化剂既有乳化性?能又有固化性能考虑的不多。为此,本试验开展了?这方面的研究,并在乳化的基础上,对固化剂进行了?封端处理以期获得良好的性能。为考察其封端产生的效果,从乳化、涂层的致密度以及阻抗三个方面?研究了封端的影响。

1?试验部分

1.1?原材料

环氧树脂E-44,蓝星新材料无锡树脂厂；?二?乙烯三胺,上海化学试剂公司；C6～C8脂肪醇缩水?甘油醚,上海化学试剂公司；多支链单环氧化合物,?上海化学试剂公司。

1.2?试验仪器

JEOL?6480型扫描电子显微镜,日本电子；?M283,美国EG&G公司。

1.3?DETA的制备

固化剂的选取：

固化剂A:?将环氧化合物C6～C8脂肪醇缩水甘油醚和多支链单环氧化合物分别与二乙烯三胺按照?一定物质的量比加入装有搅拌装置、冷凝管和温度?计的四口烧瓶中,在90?℃下恒温反应2?h后得到封?端产物a和b；然后降温至40?℃慢慢将b加入封端产?物a中共混1?h得到封端共混改性固化剂。?固化剂B:?在室温下将C6～C8脂肪醇缩水甘油?醚和多支链单环氧化合物共混（物质的量比为1∶?1）,并加入装有搅拌装置、冷凝管和温度计的四?口烧瓶中,40?℃时按照一定物质的量比慢慢加入?二乙烯三胺,控制反应温度在90?℃左右2?h得共混?封端固化剂。

固化剂C:?不加封端剂的固化剂。

2?结果与讨论

2.1?不同类型固化剂对乳液粒径的影响

室温固化水性环氧树脂涂料体系一般采用多乙烯多胺类固化剂[5],?通常采用其改性产?物。本文采用另外?一种类型水性固化?剂分别为固化剂A、?固化剂B和固化剂C?所得对乳液A、B和?C的粒径大小分布,?见图1。

从图1中可看出,采用固化剂B乳化的乳液粒径较?为均匀,平均粒径较小。综合涂膜性能可知,乳液颗?粒较小,总比表面积则较大,颗粒表面固化剂浓度适?中,渗透到树脂颗粒中心距离越短,固化更xx,涂膜?交联密度更高。显然,封端的固化剂乳化效果更好。?另外,任天斌[6]等采用带有支链的TETA合成的自乳?化型固化剂,也发现不同封端剂的结构对乳液粒径有?一定的影响,但目前由于研究工作尚不够深入,还没?有发现结构与粒径对应的关系,有待进一步研究。

2.2?不同类型固化剂对涂层微观形貌的影响

涂层的微观形貌会直接影响涂层的性能,尤其是小分子物质在涂层中的扩散性能,进而影响涂层?的耐水性,尤其是成膜后涂层的致密程度,某种程度?上决定了防腐性能的优劣[7-9]。图2的SEM照片为三?种不同类型固化剂所对应固化后涂膜A、B、C的断?面微观形貌图。由图2可以看出：涂膜B比涂膜A、?C较清晰,表面也光滑、平整得多,说明固化剂B和?成膜物质的相容性{zh0},涂膜交联密度更高,反应较?为xx,成膜效果{zh0}。A、C中出现部分黑色区域?说明固化后成膜效果较差,可能由于树脂与固化剂?反应不xx造成。

2.3?不同类型固化剂对涂层耐蚀性能的影响

水性涂料不但要有极低的VOC排放,而且应当?具有{jj0}的成膜性和优异的耐水防腐性能。目前,?常用交流阻抗技术（EIS）来检测涂膜耐水防腐性?能[10-12],该技术具有周期短、结果xx等优点。实?验选用以上3种固化剂分别与成膜物质制成清漆制备的涂层A、B、C进行?E?I?S测试,各种固化剂所?对应的涂层样板在常温下?（25?℃）3.5%的NaCl溶?液中浸泡15?d后测量出的?阻抗图见图3。

由图3可以看出,涂膜?A和涂膜B测得的阻抗值?明显大于涂膜C的阻抗值,而涂膜B的阻抗值又高于涂膜A的阻抗值,说明采用?共混封端的固化剂B的所形成涂膜交联密度高于采?用固化剂A的所形成涂膜,致密性优于A,涂层的耐?腐蚀性能优于A。说明固化剂A和B对涂层的耐腐蚀?性起到了明显的改善,能够很好地抑制腐蚀介质透?过涂膜,到达基底对基材进行腐蚀。原因是由于封?端剂改变了固化剂的分子结构,成膜树脂固化后交?联点的数目增加,形成了交联网状结构,提高了成膜?物质的致密性,降低了水、氯离子[13－14]在涂层中的?扩散系数,使阻抗增大。这也可以与固化后涂层的?表观形貌（见图2）互相佐证。

3?结?语

(1)对DETA固化剂进行封端,用共混后封端乳?化,乳液粒径尺寸较小,制备的涂膜致密性较好。

(2)DETA固化剂的封端技术是影响涂层耐腐蚀?性的关键因数,实验得知：共混后封端技术固化得?到的涂层耐蚀性{zh0}。

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