文档介绍：《七届会》征文-功能复合材料
铁路钢桥用氟碳涂料耐候性能研究收到初稿日期:2010-08-20 通讯作者:刘含茂
作者简介:刘含茂(1977−),男,重庆市人,工学博士,主要从事高分子材料和特种涂料的研究。
刘含茂,曾凡辉,姜其斌,郭舜华
(株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412007)
摘要:以四氟型氟碳树脂为基料,制得了具有优异耐候性能的氟碳涂料。研究了不同树脂、固化剂、钛白粉对氟碳涂料耐候性能的影响,通过SEM对户外暴晒后的不同漆膜表面状况进行了表征。结果表明当选用四氟型氟碳树脂、三聚体型异氰酸酯固化剂、包膜金红石型钛白粉,氟碳面漆的耐人工加速老化可达4000h,户外暴晒30个月后漆膜表面基本无变化,光泽保持率在90%以上。
关键词:氟碳涂料;耐候性能;人工加速老化;铁路钢桥
中图分类号: 文献标识码:A
1、引言
分子主链或侧链含有氟碳键(F-C)的聚合物为氟碳树脂。氟碳树脂涂料具有优异的耐候性能,在国外经过验证,耐候性能达到20年之久[1],主要由于其分子中的碳氟键键能是已知键能中最高的。氟碳树脂中的F-C键的键能为485 kJ/mol,F-C键非常稳定。氟碳树脂对太阳光紫外光区(220~400 nm )中的长波可以透过95% 以上,只有220nm 及小于220nm 波长的紫外光能破坏F-C键,但太阳光中这些短波紫外线所占比例很小,而且易被大气臭氧层吸收。
铁路钢桥一般都暴露在户外大气环境中,其维护周期一般为15~20年,其所用的涂料需有抗强紫外线辐射能力。铁标TB/T1527-2004规定其耐人工加速老化时间为3000h以上。
影响氟碳漆膜耐候性的因素很多,其中包括氟碳树脂、颜料、固化剂的品种与类型等内部因素;以及日光的作用、温度的变化、大气的组成、湿度等外部因素都能对漆膜起破坏作用。本文拟对影响氟碳漆耐候性能的因素进行研究,制备适合铁路钢桥用的氟碳涂料。
2、试验部分
按配方量称取氟碳树脂、颜填料、助剂和混合溶剂,用高速分散机分散均匀,然后在砂磨机中研磨至细度≤15μm,调整粘度40-60秒(ISO-6#杯),过滤出料。所制得的漆料组分与固化剂组分按4
∶1的比例(重量比)配制成氟碳涂料。
性能测试
按国标GB/T14522进行。采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法。光源为UV-B(313nm)灯管,试验条件为:UV光照:60℃,4h;冷凝:50℃,4h。按GB/T1766对结果进行评价。按铁标TB/T1527-2004规定测试其它性能。
3、结果与讨论
铁路钢桥都暴露在户外大气环境中,其维护周期一般为15~20年,其所用的涂料需有抗强紫外线辐射能力。几种不同类型树脂的耐紫外光加速老化试验色差(△E)和60°、。
紫外加速老化时间与保光率关系图
Figure curves between UV Figure Relation curves between UV accelerated accelerated aging time and color difference aging