1、涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制孙 保 库1，潘 学 龙1，陆 阿 定1，姚 家 昌1，范 会 生1，张 海 春1，戴 文 刚2（1.浙 江 省 海 洋 开 发 研 究 院，浙 江 舟 山 3 1 6 0 2 1；2.舟 山 市 恒 泰 漆 业 有 限 责 任 公 司，浙 江 舟 山 3 1 6 2 1 5）P r e p a r a t i o n o f H i g h S o l i d E p o x y T o p c o a t w i t h H i g hW e a t h e r
2、a b i l i t y摘 要：为 了 提 高 环 氧 涂 料 耐 候 性 能，满 足 户 外 应 用 需 要，研 究 开 发 一 种 耐 候 性 优 异 的 高 固 体 分 环 氧 面 漆。通 过 涂 膜 常 规 性 能、耐 黄 变 性 能 和 人 工 加 速 紫 外 老 化 性 能 等 测 试，考 察 了 氢 化 双 酚 A 环 氧 树 脂/固 化 剂 成 膜 基料 体 系、活 性 稀 释 剂、紫 外 线 吸 收 剂 及 含 量 对 涂 料 综 合 性 能 的 影 响。结 果 表 明，当 氢 化 双 酚 A 环 氧 树 脂 2 和 酯环 族 多 元 胺 类 固 化 剂 A 的 复 配 方
3、 案 作 为 成 膜 基 料 体 系、添 加 树 脂 2 质 量 分 数 1 5%2 0%的 蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚活 性 稀 释 剂 和 0.7 5%苯 并 三 氮 唑 类 紫 外 线 吸 收 剂 时，漆 膜 的 综 合 应 用 性 能 最 为 优 异。关 键 词：氢 化 环 氧 树 脂；环 氧 面 漆；耐 候 性 能；活 性 稀 释 剂；紫 外 线 吸 收 剂中 图 分 类 号：T Q 6 3 0.7 文 献 标 识 码：A 文 章 编 号：2 0 9 6-8 6 3 9(2 0 2 3)0 2-0 0 3 3-0 6S u n B a o k u1，P a n X u e l
4、 o n g1，L u A d i n g1，Y a o J i a c h a n g1，F a n H u i s h e n g1，Z h a n g H a i c h u n，D a i W e n g a n g2(1.Z h e j i a n g M a r i n e D e v e l o p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e,Z h o u s h a n,Z h e j i a n g 3 1 6 0 2 1,C h i n a;2.Z h o u s h a nH e n g t a i P a i n t C o.,
5、L t d.,Z h o u s h a n,Z h e j i a n g 3 1 6 2 1 5,C h i n a)0 引 言涂 覆 涂 料 是 控 制 船 舶 腐 蚀 最 经 济、最 有 效、最 普遍 的 技 术，每 万 吨 船 舶 需 要 使 用 4 5 万 L 涂 料，原 料及 其 施 工 成 本 在 造 船 过 程 中 占 1 0%1 5%1-3。其 中 环氧 类 防 腐 蚀 涂 料 是 目 前 世 界 上 应 用 最 广 泛、最 为 重 要的 防 腐 蚀 涂 料 之 一，在 我 国 防 腐 蚀 涂 料 品 种 结 构 中 居于 首 位，市 场 占 有 率 达 到 3 3%3 9
6、%4-7。但 随 着 应 用领 域 的 扩 大 和 人 类 对 环 境 保 护 日 益 重 视，传 统 溶 剂 型环 氧 面 漆 的 使 用 受 到 越 来 越 多 的 限 制，一 是 体 积 固 体A b s t r a c t:I n o r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e m o f p o o r w e a t h e r r e s i s t a n c e o f e p o x y t o p c o a t s a n d m e e tt h e n e e d s o f o u t d o o r a p p l i c a
7、 t i o n s,a h i g h s o l i d e p o x y t o p c o a t w i t h h i g h w e a t h e r a b i l i t y i s d e v e l o p e d.T h e e f f e c t s o f h y d r o g e n a t e d e p o x y r e s i n/c u r i n g a g e n t f i l m f o r m i n g s y s t e m,a c t i v e d i l u e n t,u l t r a v i o l e ta b s o
8、r b e r a n d c o n t e n t o n t h e c o m p r e h e n s i v e p r o p e r t i e s o f c o a t i n g s a r e i n v e s t i g a t e d b y m e a n s o fc o n v e n t i o a n l p e r f o r m a n c e t e s t,y e l l o w i n g r e s i t a n c e t e s t a n d a r t i f i c i a l a c c e l e r a t e d U V
9、-a g i n g t e s t.T h er e s u l t s s h o w t h a t t h e c o m p r e h e n s i v e a p p l i c a t i o n p e r f o r m a n c e o f t h e t o p c o a t i s b e s t w h e n t h e c o m p o s i t ef o r m u l a t i o n o f h y d r o g e n a t e d e p o x y r e s i n a n d c u r i n g a g e n t A i s
10、 u s e d a s t h e f i l m f o r m i n g b i n d e r i na d d i t i o n t o 1 5%-2 0%c a s t o r o i l p o l y g l y c i d y l e t h e r a c t i v e d i l u e n t o f r e s i n a n d 0.7 5%b e n z o t r i a z o l eu l t r a v i o l e t a b s o r b e r.K e y w o r d s：h y d r o g e n a t e d e p o x
11、y r e s i n;e p o x y t o p c o a t s;w e a t h e r a b i l i t y;a c t i v e d i l u e n t;u l t r a v i o l e ta b s o r b e r涂 层 与 防 护第 4 4 卷 第 2 期2 0 2 3 年 2 月V o l.4 4 N o.2F e b.2 0 2 3C O A T I N G A N D P R O T E C T I O N3 3涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y分 低，完 全 不 符 合 国 家 陆 续 出 台
12、的“对 施 工 状 态 下V O C 含 量 4 2 0 g/L 的 涂 料 征 收 消 费 税”、“中 华 人 民 共和 国 环 境 保 护 税 法”等 一 系 列 政 策 导 向 8-9；二 是 常 规双 酚 A 型 环 氧 树 脂 中 含 有 芳 香 醚 键，经 日 光 中 的 紫 外线 照 射 后 容 易 降 解、断 裂 导 致 耐 候 性 较 差，涂 层 易 出现 变 色、褪 色、龟 裂、粉 化 和 光 泽 下 降 等 问 题 1 0-1 1。针 对 上 述 问 题，本 研 究 从 树 脂、固 化 剂、光 稳 定 剂和 活 性 稀 释 剂 等 方 面 入 手，研 发 一 种 耐 候
13、性 优 异 的 高固 体 分 环 氧 面 漆，大 大 减 少 V O C 排 放 量，延 长 服 役 年限，具 有 重 要 意 义。1 实 验 部 分1.1 主 要 原 料氢 化 双 酚 A 环 氧 树 脂：工 业 级，淮 北 绿 洲 新 材 料有 限 责 任 公 司；改 性 胺 类 固 化 剂：工 业 级，巴 斯 合 成 新材 料 有 限 公 司；活 性 稀 释 剂：无 锡 欣 叶 豪 化 工 有 限 公司；紫 外 线 吸 收 剂：宿 迁 联 盛 助 剂 有 限 公 司；消 泡 剂：工 业 级，佛 山 鼎 盛 新 材 料 有 限 公 司；丙 二 醇 甲 醚：工 业级，济 南 铭 信 化 工
14、有 限 公 司。1.2 主 要 仪 器F S 4 0 0-S 高 速 分 散 机：上 海 力 辰 邦 西 仪 器 科 技 有限 公 司；漆 膜 柔 韧 性 测 试 仪、漆 膜 划 格 器、漆 膜 耐 冲 击性 测 试 仪，台 州 市 艾 测 仪 器 有 限 公 司；Q U V/s p r a y 喷 淋型 紫 外 老 化 试 验 机：美 国 Q-l a b 公 司。1.3 实 验 方 法1.3.1 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 基 料 体 系 研 究为 了 提 高 环 氧 涂 料 耐 候 性 能，满 足 户 外 应 用 需要，研 究 人 员 通 常 采 用 有 机 硅、氟 碳、聚 氨
15、 酯、丙 烯 酸等 耐 候 性 优 异 的 树 脂 对 环 氧 树 脂 进 行 改 性，有 效 地 提高 了 普 通 环 氧 树 脂 的 耐 候 性 能，扩 大 了 其 应 用 范 围，但 这 些 改 性 后 的 环 氧 树 脂 分 子 中 仍 含 有 易 黄 变 和 断裂 的 不 饱 和 双 键，没 有 从 根 本 上 解 决 问 题。本 研 究 从改 变 环 氧 树 脂 分 子 结 构 出 发，选 用 氢 化 环 氧 树 脂 1 2，从 根 本 上 消 除 黄 变 隐 患。其 中 氢 化 双 酚 A 环 氧 树 脂分 子 结 构 完 全 类 似 于 通 用 双 酚 A 型 环 氧 树 脂，
16、性 能 相近，但 黏 度 小，只 有 通 用 双 酚 A 环 氧 树 脂 的 1/5 1/4，填 料 填 充 料 可 达 1 5 0%2 0 0%，可 显 著 降 低 树 脂 固 化物 的 线 膨 胀 率、吸 水 率；凝 胶 时 间 约 为 双 酚 A 型 环 氧树 脂 的 2 倍 左 右，具 有 较 长 的 适 用 期，赋 予 环 氧 树 脂优 异 的 工 艺 稳 定 性 和 加 工 工 艺 性；且 与 通 用 双 酚 A 环氧 树 脂 反 应 活 性 类 似，可 采 用 通 用 胺 类 室 温 固 化剂 1 3-1 4。固 化 剂 是 影 响 环 氧 涂 料 最 终 应 用 性 能 的 另
17、 一 关键 因 素，优 良 的 固 化 剂 能 赋 予 固 化 产 物 优 异 的 性 能。因 此 随 着 环 氧 涂 料 的 广 泛 应 用，常 温 固 化 剂 的 发 展 也越 来 越 迅 速，产 品 种 类 越 来 越 多，主 要 是 胺 类 和 改 性胺 类 产 品。其 中 酯 环 族 多 元 胺 类 固 化 剂 耐 黄 变 性 能最 优、脂 肪 族 多 元 胺 固 化 剂 次 之 1 5-1 6。同 时 环 氧 树 脂 与 固 化 剂 反 应 的 致 密 程 度、反 应 强度、反 应 速 率 等 都 对 涂 膜 的 机 械 性 能、防 腐 性 能 和 耐 候性 能 等 具 有 重 要
18、 影 响。通 过 探 讨 不 同 类 型 的 氢 化 环 氧树 脂、固 化 剂（相 关 产 品 技 术 指 标 如 表 1 所 示）间 的 成膜 性 能，确 定 用 于 高 固 体 分 耐 候 面 漆 的 基 料 体 系。技 术 指 标环 氧 当 量/（g e q-1）黏 度/(m P a s),2 5 氢 化 双 酚 A 环 氧 树 脂树 脂 11 0 0 1 3 05 0 0 1 0 0 0树 脂 21 6 0 1 8 01 0 0 0 3 0 0 0树 脂 32 0 0 2 2 02 0 0 0 3 5 0 0技 术 指 标胺 氢 当 量/（g e q-1）黏 度/(m P a s),2
19、 5 脂 环 胺 固 化 剂固 化 剂 A1 1 35 0 1 0 0固 化 剂 B6 05 0 1 0 0固 化 剂 C5 2.58 0 1 0 0表 1 不 同 类 型 氢 化 环 氧 树 脂、固 化 剂 技 术 参 数1.3.2 活 性 稀 释 剂 对 树 脂 黏 度 及 成 膜 性 能 影 响 研 究以 1.3.1 得 到 的 基 料 体 系 为 基 础，分 别 添 加 树 脂 质量 的 0%、5%、1 0%、1 5%、2 0%、2 5%的 活 性 稀 释 剂。通过 探 讨 不 同 种 类 的 活 性 稀 释 剂 对 树 脂 黏 度、体 系 成 膜性 能 的 影 响，确 定 用 于 高
20、 固 体 分 环 氧 面 漆 的 最 佳 活 性稀 释 剂 及 添 加 量。相 关 产 品 技 术 指 标 如 表 2 所 示。1.3.3 紫 外 线 吸 收 剂 吸 收 光 谱 测 试将 不 同 类 型 的 紫 外 线 吸 收 剂 加 入 到 二 甲 苯 中，采用 超 声 分 散，配 置 质 量 比 为 0.5%的 紫 外 线 吸 收 剂 二甲 苯 溶 液，然 后 用 紫 外 分 光 光 度 计 测 试 不 同 紫 外 线 吸收 剂 在 2 0 0 5 0 0 n m 波 段 的 吸 收 光 谱。1.3.4 紫 外 线 吸 收 剂 对 环 氧 面 漆 耐 候 性 能 影 响 研 究在 环 氧
21、 面 漆 基 础 配 方 中 分 别 添 加 0.2 5%、0.5%、0.7 5%和 1%的 紫 外 线 吸 收 剂，成 膜 后 参 照 国 标 G B/T2 3 9 8 7 2 0 0 9 色 漆 和 清 漆 涂 层 的 人 工 气 候 老 化 曝 露曝 露 于 荧 光 紫 外 线 和 水 开 展 人 工 加 速 紫 外 老 化 试孙 保 库，等：高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制3 4涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y验，灯 管 为 U V A-3 4 0，辐 照 度 0.8 9 W/m2 n m，暴 露 段 8h 干 燥、黑 板
22、 温 度 6 0，4 h 冷 凝、黑 板 温 度 5 0，试验 时 间 1 0 0 0 h，结 束 后 测 试 样 板 色 差、光 泽 度。探 讨紫 外 线 吸 收 剂 对 环 氧 面 漆 耐 候 性 的 影 响，确 定 最 佳 添加 量。1.3.5 试 样 板 的 制 备涂 膜 柔 韧 性、耐 冲 击 性 能、附 着 力、干 燥 时 间 等 基本 性 能 测 试 选 用 符 合 国 标 G B/T 9 2 7 1 2 0 0 8 要 求 的 马口 铁 板 制 作 试 样 板。涂 膜 耐 人 工 老 化 性 能 测 试，基 材选 用 Q 2 3 5 钢 板，使 用 前 经 除 油、喷 砂 处
23、理，表 面 清 洁度 达 到 国 标 G B/T 8 9 2 3.1 2 0 1 1 规 定 的 S a 21/2 级，表 面粗 糙 度 达 到 国 标 G B/T 1 3 2 8 8.1 2 0 0 8 中 规 定 的“中（G）”级，涂 膜 厚 度 的 测 量 参 照 国 标 G B/T 1 3 4 5 2.2 2 0 0 8 规 定 进 行。1.3.6 涂 膜 基 本 性 能 测 试主 要 测 试 项 目 与 测 试 方 法 如 表 3 所 示。2 结 果 与 讨 论2.1 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 基 料 体 系 研 究表 4 为 不 同 类 型 氢 化 环 氧 树 脂、固
24、 化 剂 复 配 后 性能 测 试 结 果。可 以 看 出，各 种 类 型 的 环 氧 树 脂 与 固 化剂 复 配 后，均 黏 度 不 大、易 施 工，利 于 后 期 各 种 颜 填 料的 添 加、提 高 面 漆 的 固 体 份，且 耐 黄 变 性 能 也 差 距 不大，除 1+A 和 1+B 两 种 组 合 外，均 达 到 了 4 级。随 着 树脂 环 氧 当 量 的 增 加，相 同 固 化 剂 时 复 配 体 系 附 着 力、耐冲 击 性 能 和 柔 韧 性 等 均 越 优 异。而 固 化 剂 结 构 和 反 应活 性 对 涂 料 的 固 化 反 应 速 度 起 决 定 性 作 用，因
25、此，在 综合 考 虑 不 同 氢 化 环 氧 树 脂 与 固 化 剂 复 配 方 案 成 膜 后 的表 干 时 间、耐 冲 击 性 能、柔 韧 性、附 着 力 和 耐 黄 变 性 能的 基 础 上，确 定 氢 化 环 氧 树 脂 2 与 固 化 剂 A 的 复 配 方案 作 为 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 的 成 膜 基 料 体 系。表 2 不 同 类 型 活 性 稀 释 剂 技 术 参 数测 试 项 目混 合 后 状 态表 干 时 间/m i n附 着 力/级耐 冲 击 性/c m柔 韧 性/号 柱耐 黄 变 性（Q U V,1 0 0 h）氢 化 环 氧 树 脂 与 固 化 剂
26、 复 配 方 案1+A表 观 状 态较 稀，黏度 小，易施 工316 0331+B表 观 状 态较 稀，黏度 小，易施 工5.815 0331+C表 观 状 态较 稀，黏度 小，易施 工6.315 0342+A表 观 状态 较 稠，但 黏 度不 大，易施 工3.208 0142+B表 观 状态 较 稠，但 黏 度不 大，易施 工608 0242+C表 观 状态 较 稠，但 黏 度不 大，易施 工5.707 0243+A表 观 状态 较 稠，但 黏 度不 大，易施 工3.601 0 0143+B表 观 状态 较 稠，但 黏 度不 大，易施 工5.601 0 0143+C表 观 状态 较 稠，但
27、黏 度不 大，易施 工601 0 014序 号12345678测 试 项 目不 挥 发 物 含 量干 燥 时 间耐 冲 击 性 能柔 韧 性 能附 着 力（划 格 法）耐 黄 变 性 能光 泽色 差参 照 标 准G B/T 1 7 2 5 2 0 0 7G B/T 1 7 2 8 1 9 7 9G B/T 1 7 3 2 1 9 9 3G B/T 7 3 1 1 9 9 3G B/T 9 2 8 6 2 0 2 1A S T M E 3 1 3 2 0 1 0G B/T 9 7 5 4 2 0 0 7G B/T 1 1 8 6.3 1 9 8 9技 术 指 标黏 度/(m P a s),2 5
28、 活 性 稀 释 剂亚 烷 基 缩 水 甘 油 醚5 1 0三 羟 甲 基 丙 烷 三 缩 水 甘 油 醚1 2 5 2 5 0蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚3 0 0 5 0 0表 4 不 同 类 型 氢 化 环 氧 树 脂、固 化 剂 复 配 成 膜 的 性 能 测 试表 3 测 试 项 目 与 测 试 方 法2.2 活 性 稀 释 剂 对 氢 化 环 氧 树 脂 成 膜 基 料 体系 性 能 影 响图 1 为 氢 化 环 氧 树 脂 2 黏 度 随 不 同 类 型 活 性 稀 释剂 添 加 量 变 化 曲 线。可 以 看 出，氢 化 环 氧 树 脂 2 黏 度随 3 种 活 性 稀
29、释 剂 添 加 量 增 加 均 呈 下 降 的 趋 势，且 下降 趋 势 逐 渐 趋 于 平 缓。其 中 添 加 亚 烷 基 缩 水 甘 油 醚时，降 黏 效 果 最 为 显 著，最 终 黏 度 降 到 了 1 3 0 m P a s孙 保 库，等：高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制3 5涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y(2 5)左 右，因 为 其 为 单 官 能 团 活 性 稀 释 剂，自 身 黏度 极 低，分 子 内 含 醚 键 和 环 氧 基，能 与 环 氧 树 脂 无 限混 溶。添 加 三 羟 甲 基 丙 烷 三 缩 水 甘
30、 油 醚 和 蓖 麻 油 多缩 水 甘 油 醚 时，降 黏 效 果 则 较 为 相 似，添 加 量 为 2 5%时，黏 度 降 到 5 1 0 m P a s(2 5)左 右，效 果 稍 弱 于 亚 烷基 缩 水 甘 油 醚。表 5、表 6、表 7 分 别 为 3 种 活 性 稀 释 剂 添 加 量 对氢 化 环 氧 树 脂 2 与 固 化 剂 A 的 基 料 体 系 成 膜 性 能 的影 响。可 以 看 出，亚 烷 基 缩 水 甘 油 醚 对 成 膜 性 能 影 响较 大，随 添 量 增 加，表 干 时 间 增 加，其 他 各 方 面 性 能 均出 现 了 不 同 程 度 的 下 降。三 羟
31、 甲 基 丙 烷 三 缩 水 甘 油醚 可 有 效 提 高 基 料 体 系 的 反 应 活 性，表 干 时 间 随 添 加量 增 加 而 减 小，其 他 机 械 性 能 也 均 出 现 了 不 同 程 度 的下 降。蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚 可 提 高 基 料 体 系 成 膜 厚度 后 的 抗 冲 击 性 能，对 耐 黄 变 等 性 能 没 有 影 响，但 随添 加 量 增 加，表 干 时 间 稍 有 增 加。测 试 项 目表 干 时 间/m i n附 着 力/级耐 冲 击 性/c m柔 韧 性/号 柱耐 黄 变 性（Q U V,1 0 0 h）亚 烷 基 缩 水 甘 油 醚 添 加
32、 量03.208 0145%3.218 0241 0%3.218 0241 5%3.426 0242 0%3.525 0332 5%3.524 033图 1 活 性 稀 释 剂 对 氢 化 环 氧 树 脂 黏 度 的 影 响因 此，在 综 合 考 虑 活 性 稀 释 剂 对 氢 化 环 氧 树 脂 2黏 度 和 基 料 体 系 成 膜 性 能 影 响 的 基 础 上，选 用 蓖 麻 油多 缩 水 甘 油 醚 作 为 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 的 稀 释 剂，添 加 量 约 为 氢 化 环 氧 树 脂 2 质 量 的 1 5%2 0%。2.3 紫 外 线 吸 收 剂 对 环 氧 面
33、 漆 耐 候 性 能 的 影 响图 2 为 不 同 类 型 紫 外 线 吸 收 剂 在 2 0 0 5 0 0 n m 波段 的 吸 收 光 谱。可 以 看 出，随 波 长 增 加，3 种 紫 外 线表 5 亚 烷 基 缩 水 甘 油 醚 活 性 稀 释 剂 对 基 料 体 系 成 膜 性 能 的 影 响测 试 项 目表 干 时 间/m i n附 着 力/级耐 冲 击 性/c m柔 韧 性/号 柱耐 黄 变 性（Q U V,1 0 0 h）蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚 添 加 量03.208 0145%3.418 0141 0%3.419 0141 5%3.419 0142 0%3.51
34、8 0142 5%3.518 024测 试 项 目表 干 时 间/m i n附 着 力/级耐 冲 击 性/c m柔 韧 性/号 柱耐 黄 变 性（Q U V,1 0 0 h）三 羟 甲 基 丙 烷 三 缩 水 甘 油 醚 添 加 量03.208 0145%3.218 0241 0%3.127 0341 5%3.136 0342 0%2.936 0342 5%2.845 033表 6 三 羟 甲 基 丙 烷 三 缩 水 甘 油 醚 活 性 稀 释 剂 对 基 料 体 系 成 膜 性 能 的 影 响表 7 蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚 活 性 稀 释 剂 对 基 料 体 系 成 膜 性 能
35、的 影 响孙 保 库，等：高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制3 6涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y吸 收 剂 对 不 同 波 长 的 光 吸 收 能 力 均 呈 先 增 大 后 减 小的 趋 势。紫 外 线 吸 收 剂 1 为 苯 并 三 氮 唑 类 型 的 紫 外线 吸 收 剂，可 吸 收 的 波 段 范 围 最 广，约 为 2 5 0 4 5 0n m，对 3 2 0 n m 左 右 的 紫 外 光 吸 收 强 度 最 大；紫 外 线 吸收 剂 2 为 2,4-二 羟 基 二 苯 甲 酮，可 吸 收 的 波 段 范 围 比紫 外
36、 线 吸 收 剂 1 稍 窄，约 为 2 0 0 3 9 0 n m，最 大 吸 收 强度 同 样 在 3 2 0 n m 左 右，但 强 度 稍 弱 于 紫 外 线 吸 收 剂1；紫 外 线 吸 收 剂 3 为 2,4,6-三(2 正 丁 氧 基 苯 基)-1,3,5-三 嗪，可 吸 收 的 波 段 范 围 最 窄，最 大 吸 收 强 度 最小。在 综 合 考 虑 3 种 紫 外 线 吸 收 剂 可 吸 收 的 波 段 范围 和 最 大 吸 收 强 度 的 基 础 上，优 选 苯 并 三 氮 唑 类 紫 外线 吸 收 剂 用 于 环 氧 面 漆。图 2 紫 外 线 吸 收 剂 的 紫 外 线
37、 吸 收 光 谱图 3 为 不 同 配 方 的 环 氧 面 漆 人 工 加 速 紫 外 老 化试 验 结 果，其 中 1 8-2 号 为 市 场 上 购 买 的 常 规 环 氧 面漆，0 3-2、1 0-2、1 6-2 和 1 7-2 号 是 本 研 究 制 备 紫 外 线吸 收 剂 含 量 分 别 为 0.2 5%、0.5%、0.7 5%和 1%的 环 氧面 漆。可 以 看 出，常 规 环 氧 面 漆 耐 候 性 能 较 差，表 面颜 色 由 红 色 变 为 粉 白 色，色 差 值 高 达 2 2 2.8 4，完 全 失去 光 泽，且 粉 化 严 重。而 本 研 究 制 备 的 环 氧 面
38、漆 耐 候性 能 普 遍 优 于 常 规 环 氧 面 漆，均 没 有 出 现 粉 化 现 象，且 随 着 紫 外 线 吸 收 剂 含 量 的 增 加，耐 候 性 能 更 优 异。当 紫 外 线 吸 收 剂 含 量 为 0.2 5%和 0.5%时，涂 层 稍 微 出现 光 泽 与 颜 色 的 差 异，色 差 值 约 为 2 8.0 3 和 2 0.8 2；当紫 外 线 吸 收 剂 含 量 为 0.7 5%和 1%时，样 板 试 验 区 域 与未 试 验 区 域 的 光 泽、颜 色 及 表 面 状 态 没 有 明 显 差 异，色 差 值 仅 为 8.0 8 和 4.3 1，说 明 人 工 加 速
39、紫 外 老 化 性 能优 异。因 此，环 氧 面 漆 中 添 加 0.7 5%的 苯 并 三 氮 唑 类紫 外 线 吸 收 剂 即 可 大 大 提 高 耐 候 性 能。各 种 环 氧 面漆 试 验 前 后 的 光 泽 度 及 颜 色 参 数 如 图 4 和 表 8 所 示。样 品对 比0.2 5%0.5 0%0.7 5%1%三 刺 激 值X1.7 91.71.8 54.4 92.0 52.8 92.4 12.7 91.9 61.9 2Y0.1 30.0 10.9 25.5 30.7 12.1 71.3 32.0 50.5 70.4 8Z0000000000亨 特 均 匀 颜 色 空 间 参 数
40、L3.6 119.5 92 3.5 28.4 31 4.7 31 1.5 31 4.3 27.5 56.9 3a8 3.8 63 0 6.6 71 8.4 9-5.8 12 9.6 41 0.2 51 8.0 71 0.7 23 4.1 13 8.3 6b2.4 20.6 76.4 37.6 15.6 59.8 77.7 39.5 95.0 64.6 4 L-2.6 11 3.9 66.32.7 9-0.6 2 a2 2 2.8 1-2 4.3-1 9.3 9-7.3 54.2 5 b-1.7 51.1 84.2 21.8 7-0.4 2 E2 2 2.8 42 8.0 32 0.8 28.0
41、 84.3 1图 3 不 同 配 方 环 氧 面 漆 人 工 加 速 紫 外 老 化 试 验 结 果图 4 不 同 配 方 环 氧 面 漆 人 工 加 速 紫 外 老 化 试 验 前 后 光 泽表 8 不 同 配 方 环 氧 面 漆 人 工 加 速 紫 外 老 化 试 验 前 后 色 差孙 保 库，等：高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制3 7涂 层 技 术 C O A T I N G T E C H N O L O G Y2.4 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 基 础 配 方 及 综 合性 能 测 试以 上 述 结 果 为 基 础，结 合 大 量 不 同 配 方 环 氧 面
42、 漆人 工 加 速 紫 外 老 化 试 验 结 果，综 合 考 虑 良 好 的 物 理 机械 性 能、施 工 性 能，探 讨 颜 基 比、颜 填 料、消 泡 剂、流 变助 剂、防 沉 触 变 剂 等 原 料 对 面 漆 性 能 的 影 响，确 定 高固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 基 础 配 方，如 表 9 所 示。表 9 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 基 础 配 方3 结 语（1）确 定 环 氧 当 量 为 1 6 0 1 8 0 的 氢 化 双 酚 A 环 氧树 脂 2 和 胺 氢 当 量 为 1 1 3 的 酯 环 族 多 元 胺 类 固 化 剂 A的 复 配 方 案 作
43、为 高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 的 成 膜 基 料体 系，固 化 成 膜 后 的 综 合 性 能 最 优 异。（2）优 选 蓖 麻 油 多 缩 水 甘 油 醚 作 为 高 固 体 分 环 氧耐 候 面 漆 的 活 性 稀 释 剂，添 加 量 约 为 氢 化 环 氧 树 脂 2质 量 的 1 5%2 0%。（3）优 选 苯 并 三 氮 唑 类 紫 外 线 吸 收 剂 改 善 高 固 体分 环 氧 耐 候 面 漆 的 耐 候 性 能，添 加 面 漆 重 质 量 的0.7 5%即 可 大 大 提 高 耐 候 性 能。（4）研 制 一 种 高 固 体 分 耐 候 性 能 优 异 的 环 氧
44、 面漆，解 决 普 通 环 氧 面 漆 经 日 光 中 的 紫 外 线 照 射 后 容 易降 解 断 裂 导 致 耐 候 性 较 差，涂 层 易 出 现 变 色、褪 色、龟裂、粉 化 和 光 泽 下 降 等 问 题。参 考 文 献 1 徐 琪,陈 天 荣.船 舶 涂 装 与 涂 料 选 用 的 探 究 J.中 国 水 运(下 半 月),2 0 2 0,2 0(8):5-6.2 张 修 臻,鲁 伟,马 征 程.船 舶 涂 料 与 涂 装 的 发 展 方 向 J.中 国 石 油 和 化 工 标 准 与 质 量,2 0 1 9,3 9(1 2):1 5 3-1 5 5.3 张 霁,王 健.船 舶 涂
45、 料 行 业“十 二 五”回 眸 及“十 三 五”展望 J.中 国 涂 料,2 0 1 6,3 1(2):1-6.4 张 治 财,齐 福 刚,赵 镍,等.环 氧 树 脂 防 腐 涂 料 的 研 究 进展 及 发 展 趋 势 J.功 能 材 料,2 0 2 1,5 2(6):6 0 6 9-6 0 7 5.5 潘 巍,李 瑜,孙 昭 宜,等.环 氧 树 脂 基 重 防 腐 涂 料 的 研 究进 展 J.弹 性 体,2 0 2 0,3 0(5):7 0-7 4.6 文 玉 良,刘 重 强,卢 志 敏,等.海 洋 防 腐 涂 料 的 研 究 现 状及 发 展 方 向 J.山 东 化 工,2 0 1
46、8,4 7(1 2):4 0-4 2.7 张 超 智,蒋 威,李 世 娟,等.海 洋 防 腐 涂 料 的 最 新 研 究 进展 J.腐 蚀 科 学 与 防 护 技 术,2 0 1 6,2 8(3):2 6 9-2 7 5.8 杨 华 忠,侯 长 勇,王 雪 三,等.工 业 涂 料 体 系 低 碳 绿 色环 保 涂 装 技 术 解 决 方 案 J.上 海 涂 料,2 0 2 2,6 0(4):3 2-3 8.9 张 毅.刍 议 绿 色 环 保 涂 料 应 用 领 域 的 现 状 及 发 展 前 景 J.当 代 化 工 研 究,2 0 2 2(1 0):8 6-8 8.1 0 赵 立 杰,刘 军,
47、汪 建 新.环 氧 树 脂 耐 候 性 能 的 研 究 J.齐齐 哈 尔 大 学 学 报(自 然 科 学 版),2 0 1 0,2 6(3):5 4-5 6.1 1 孙 曼 灵,司 小 燕.用 光 稳 定 剂 提 高 环 氧 材 料 耐 候 性 的 探讨 C.第 十 二 次 全 国 环 氧 树 脂 应 用 技 术 学 术 交 流 会 论文 集,2 0 0 7:1 4 3-1 4 8.1 2 丁 著 明,周 淑 静,刘 丽 湘.耐 候 性 环 氧 树 脂 的 研 究 进 展 C.塑 料 助 剂 生 产 与 应 用 技 术 信 息 交 流 会 论 文 集，2 0 0 5:1 0 1-1 0 4.1
48、 3 陈 铭 铸,季 华,孙 祥.氢 化 双 酚 A 型 环 氧 树 脂 的 生 产 及 性能 J.化 工 设 计 通 讯,2 0 1 8,4 4(3):6 2-6 3.1 4 刘 守 贵,宋 尚 林,钟 新 平,等.特 种 氢 化 双 酚 A 型 环 氧 树 脂合 成 研 究 J.热 固 性 树 脂,2 0 0 9,2 4(1):5-9.1 5 阳 建 新,张 祥 凯,谢 建 强,等.环 氧 固 化 剂 研 究 的 新 进 展 J.中 国 胶 粘 剂,2 0 2 1,3 0(7):6 7-7 2.1 6 祖 卓 红.欧 美 树 脂 基 复 合 材 料 探 析 环 氧 树 脂、固 化 剂及 其 制 品 J.新 材 料 产 业,2 0 2 1(3):3 6-4 0.甲 组 分乙 组 分序 号123456789原 料氢 化 环 氧 树 脂活 性 稀 释 剂紫 外 线 吸 收 剂颜 填 料助 溶 剂助 剂丙 二 醇 甲 醚固 化 剂助 溶 剂w/%2 0 4 03 80.7 54 0 6 55 1 50.8 20.5 11 5.4 3 0.80.5 1.6孙 保 库，等：高 固 体 分 环 氧 耐 候 面 漆 研 制 涂 层 与 防 护 欢 迎 您 投 稿 t u c e n g y u f a n g h u 1 6 3.c o m3 8
