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论文QL06双组份改性聚氨酯防腐涂层材料定稿.doc

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文档介绍:QL—06双组份改性聚氨酯防腐涂层材料
研究现状与应用前景
首都师范大学
北京宇通天地科技发展有限公司
刘瑜
摘要:
本文阐述了 QL-06双组份改性聚氨酯涂层材料(以下简称“涂层材料”) 的性能特点;涂层材料的各项性能指标及改性研究概况;分析了在防腐功 能方面涂层材料的最优化设计方案;最后对涂层材料在相关领域的应用前 景进行了展望。
关键词:纳米材料、接枝改性、功能性官能团。
引 言
全球每年的钢铁产量约亿吨,金属结构的腐蚀普遍存在,是其面临的十分严重 的问题。粗略的估计,每年因腐蚀而造成的金属结构、设备及材料损失量大约是当年产 量的20%-40%。全世界每年因腐蚀而报废的金属件超过1亿吨。在工业发达国家,腐 蚀造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1 %〜4%,在我国约占4%。而且腐蚀还 会造成产品质量下降、资源能源消耗增加等间接损失。这些惊人的数字不能不引起人们 广泛的关注。因此,做好钢结构的防腐蚀工作具有重要的经济和社会意义。随着科学技 术的飞速发展,新技术、新材料层出不穷,这就为从根本上的改变传统的防腐材料、防 腐技术带来新的巨大的生机和活力。
环氧及其衍生系列的防腐涂层材料是近年来应用时间最长,应用范围最广的一种 防腐材料,由于环氧防腐性能及施工性能均较优秀,长期以来在防腐领域发挥了重要的 作用,立下了汗马功劳,这一点是无可非议的。但随着科学技术的飞速发展,有许多项 目,许多领域由于环境要求、耐腐蚀要求更为严苛,这就对防腐材料的性能提出更高的 要求,这时传统的环氧系列防腐材料显得有些无能为力,尽管做了许多努力和尝试,如 改性环氧树脂;或更换固化剂,结果在某些方面性能确有提高,但在其它许多方面的性 能提高不多,或基本没有改变,甚至是以牺牲其它方面优秀性能作为代价换取某些方面 性能的提高,而且成本提高很大,不利于技术的推广及应用。
近年来,国外大量应用推广聚氨酯防腐涂层材料,该涂层材料在耐高温性、耐候 性、抗介质腐蚀性方面比环氧防腐涂层材料有更好的表现。从而给防腐涂层材料领域增 加了一新的品种。尤其是近年来纳米技术,纳米材料的问世更给聚氨酯材料进入重防腐 领域带来新的希望和生机。
一、QL-06双组份改性聚氨酯涂层材料各项性能技术指标及改性研究
1、纳米材料、纳米技术在聚氨酯体系中的应用:
纳米材料是指l-100nm尺度超细微粒组成的材料,或是材料中至少有一维的尺度 定在这个数量级上。包括0维的纳米粒子;一维的纳米线;二维的纳米膜;三维的纳米 体。而纳米技术则是研究上述具有纳米尺度材料自身的改性、与其它材料结合-相互作 用时所采取的一些方法和手段。从纳米技术本身的内容来讲无外乎是三个过程,即纳米 材料的修饰技术;纳米材料的均匀分散技术;纳米材料的组合技术。对于将纳米技术应 用在聚氨酯体系中,这三个过程更显得格外适体和重要。
要使纳米材料以原级粒子状态,稳定存在,并能均匀、稳定地分散到聚氨酯树脂 体系中,与体系中的高聚物或体系反应过程中释放出来的副产物,或反应中间体发生纳 米尺度的相容或键合,因此必须对纳米微粒进行表面修饰。
经修饰的纳米材料经长时间高能量的手段均匀分散到聚氨酯体系中,并在体系中 充分地保持纳米材料的活性,并不断地与体系中的树脂部分或官能团保持纳米尺度的结 合,并有能量释放。这种结合只是使纳米