热喷涂用带锈涂料的研究

论文摘要

免喷砂热喷涂带锈涂料是在带锈基材上直接涂装带锈底漆,再在其上涂装具有一定粒度的填料的免喷砂专用底漆,以产生热喷涂所需的粗化表面,在此基础上进行热喷涂、封孔以及涂装面漆,该复合涂层通过屏蔽外界和阴极保护作用达到长效防腐的目的。本文首先通过磷酸-单宁酸和磷酸-植酸两种除锈体系作对比,优选了具有较好转化能力、较快转化速度的磷酸-植酸除锈剂体系,并通过试验比较不同磷酸含量对除锈效果和涂膜性能的影响,最终确定了磷酸和植酸的质量比为10∶1作为带锈底漆的乙组分,在底漆中其用量为60%时,除锈效果和涂膜效果达到了最佳状态。通过试验对比,本文选择了环氧树脂E-44并对其进行磷化改性,使其对锈层有一定的渗透和锈蚀转化能力;选择了长油度醇树脂作为成膜物对漆膜有一定的增韧效果,并选择能在酸性体系中催化反应的高哑氨基化的氨基树脂作为成膜交联树脂。最终确定成膜树脂甲组分中的配比（质量）为:改性环氧树脂30%、醇酸树脂20%、氨基树脂20%、混合溶剂30%。采用上述配方对带锈涂层有较好的转锈效果、涂层结合力为1级、柔韧性小于1mm、冲击强度达50kgf·cm以上、涂膜耐水性达260h、耐盐水性达240h。然后讨论了三组分免喷砂底漆中各组分的选择和其用量对涂层性能的影响。优选了三种高效无公害的防腐颜料并通过其对涂膜耐水性和耐盐水性的影响,确定了三种颜料的最佳用量。通过选择合适粒度的大粒度填料,采用硅烷偶联剂对其表面处理。讨论了大粒度填料粒度和用量对漆膜性能的影响,并最终确定了大粒度填料的最佳用量。同时还讨论的环氧树脂种类和用量、固化剂种类和用量对涂层性的影响,最终选择了E-20和E-12复合环氧树脂作为免喷砂涂层的成膜物质,并选择了低分子量的聚酰胺作为固化剂。最终确定了免喷砂涂层的配方。还通过金相分析照片观察了复合涂层的内部结合形貌,结果表明,粗化层表面颗粒一部分在涂层中被树脂粘连,另一部分抛露到热喷涂层中,钩在热喷涂熔融金属内部,产生了“抛锚”效应;热喷涂层熔融金属渗透到毛面的空隙中,两层产生了机械锁定力,这样两涂相互锁定,形成锚合镶嵌式的连接而紧密结合。目前测得复合涂层耐中性盐雾性达1500h,预计可达3000h以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 钢铁的腐蚀与防护
• 1.3 带锈涂料及其原理
• 1.4 国内外带锈涂料的发展
• 1.5 热喷涂技术及其发展
• 1.6 课题研究的目的、内容、路线、意义及创新点
• 2 带锈底漆实验原料与方法
• 2.1 实验原材料与试剂
• 2.2 实验方法
• 2.3 主要分析测试方法
• 3 带锈底漆实验结果与讨论
• 3.1 除锈剂及其用量试验
• 3.2 树脂及其配比试验
• 3.3 带锈涂料结构分析
• 3.4 本章小结
• 4 免喷砂热喷涂涂层实验原料与方法
• 4.1 实验原材料与试剂
• 4.2 实验方法
• 4.3 主要分析测试方法
• 5 免喷砂热涂涂层实验结果与讨论
• 5.1 防腐颜料的选择
• 5.2 大粒度填料的选择与表面处理
• 5.3 树脂种类对涂层性能的影响
• 5.4 复合涂层结构、性能及防腐分析
• 5.5 带锈涂料及免喷砂热喷涂技术展望
• 5.6 本章小结
• 6 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果