技术丨丙烯酸树脂的制备及其在环氧树脂涂层中的应用研究
摘要:
通过溶液法合成丙烯酸树脂并表征,然后将其添加到环氧树脂中在镁合金表面制备涂层,通过冲击、柔韧性结合电化学阻抗技术(EIS)研究丙烯酸树脂加入对环氧涂层力学及防护性能的影响。研究结果表明,与纯环氧树脂防腐涂层相比,加入丙烯酸树脂后涂层与基体之间的附着力提高了2MPa、耐冲击性和疏水性均有改善;添加丙烯酸树脂的涂层在浸泡1656h后的阻抗为1.25×10 9Ω·c㎡,而环氧清漆涂层的阻抗仅为3.85×10 7Ω·c㎡;因此加入丙烯酸树脂后使环氧涂层有更优异的防腐性能。
0、前言
环氧树脂因具有优异的力学性能、耐腐蚀性和良好的附着力被广泛应用于防腐涂层领域
[1-6]
。但环氧树脂在固化过程中容易产生缺陷,降低了涂层的屏蔽性能,因此通常会对其进行改性或添加其他物质以提高防护性能
[7]
。目前较多的研究从分子结构上出发,对固化剂或环氧树脂进行改性,臧家庆等[8]用羧基丁腈橡胶改性环氧树脂,提高冲击强度和拉伸剪切强度。姚久提等[9]通过氟硅改性环氧树脂,提高了涂层的机械性能和防腐性,但此类方法工序复杂。物理改性使环氧树脂与添加物质形成共混结构,从而提高复合材料的性能;国内外的研究学者通常采用添加合成橡胶等添加物来改善环氧树脂的力学性能,但常常会导致环氧树脂涂料其他方面的性能降低[10]。还有研究者通过加入纳米黏土等填料与环氧树脂基体形成黏土/环氧树脂复合材料来提高性能[11-12],但填料的添加通常会因为其分散性差,从而影响涂层性能。
热塑性丙烯酸树脂因在成膜过程中不会发生进一步交联,且具有良好的耐水耐化学性、保色保光性、干燥快等优点,这与环氧树脂具有较好的互补性,已有学者研究表明通过化学改性的丙烯酸环氧防腐涂料的性能能够得到提升[13-18],但这类研究通过化学改性与环氧树脂进行合成反应,操作相对复杂。本文通过合成丙烯酸树脂,并将其直接加入环氧树脂中,通过物理改性的方式改善环氧树脂涂层疏水性和力学性能,并提高其防腐蚀效果。
1、实验部分
1.1 主要原料
1.2 丙烯酸树脂的合成
丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯分别用NaOH除去阻聚剂,再加入适量引发剂糊(邻苯二甲酸二丁酯和过氧化二苯甲酰)混合;取质量分数20%混合液与乙酸丁酯混合倒入四口烧瓶,再加入衣康酸和分子量调节剂(3-疏基丙酸异辛酯);其余质量分数80%混合液放入微泵中备用;升温至126℃,回流条件下,搅拌30min,开始滴加其余质量分数80%混合液(8h滴加完)并每隔30min加入适量衣康酸;滴加完后,保温1h。
1.3 涂层的制备
实验基材为50mm×50mm×3mm的AZ31B镁合金,其主要成分(....
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