自分层涂料基本原理及其在海洋防腐蚀涂料配方设计中的.pdf

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1、涂料综述CoatingsReview自分层涂料基本原理及其在海洋防腐蚀涂料配方设计中的应用MechanismofSelf-StractifyingCoatingsandItsApplicationinMarineAnticorrosiveFormulationDesign蔡森(海军后勤技术装备研究所，北京100072)等。摘要：介绍了自分层涂料的基本原理、配方设计这种一次施工获得多层涂膜的方式，不仅节约了劳动原则以及其在海洋防腐蚀涂料配方设计中的应用。力，还解决了多层涂膜的层间附着力问题，为未来海洋防

2、关键词：自分层涂料；机理；应用腐涂料的发展指明了方向。下面，我们就自分层涂料的基本原理、配方设计原则以及其在海洋防腐蚀涂料配方设计中的应用前景进行描述。0引言1自分层涂料简介海洋涂料主要包括海洋防污涂料和海洋防腐涂料两20世纪60年代以来，不相容聚合物共混物就成功应用大类，一般要求其保护期至少在lO年以上，属于重防腐领于橡胶、塑料等领域，用以改进原聚合物的性能或形成性域。海洋涂料由于长期暴露于高温、高湿、高盐雾的海洋能全新的聚合物共混体，并在生产实践中得到大量应用，环境中，对涂料的质量要求很高，多为复

3、合涂料体系，一获得了一批性能优异的产品。这也改变了长期以来，人们般包括底漆、中间层漆、面漆，通常要涂刷多道涂膜才能认为“两聚合物若不相容，则不能用于涂料中”的观点，满足要求，各层涂膜在性能要求上侧重不同，如底漆要有1976年Funke首先提出利用聚合物的不相容性，采用环氧良好的附着力和防腐蚀性能，面漆要有屏蔽作用和装饰作／聚烯烃、环氧／丙烯酸或聚酯／丙烯酸配制粉末涂料，用。复合涂层的保护作用和使用寿命，很大程度上取决于熔融及固化状态下组分内的环氧或聚酯移向金属底材，其涂层间的附着力，这也成为影响海洋涂

4、料使用寿命的重要它组分移向远离底材的表面，形成性能侧重不同的涂层。因素。并据此提出了自分层涂料概念。[1]1976年Funke首先提出了自分层涂料概念，利用不同Verkholantsev把该理论延伸到溶剂型系统，共同溶树脂在极性、分子间作用、介质中的溶解度等方面上的差剂的挥发，使不相容的两种树脂发生相分离，然后分层。异，在涂膜干燥和固化过程中随两相组成以及不同成膜树研究表明，溶剂型自分层涂料最终所得到的膜比把不同组脂界面张力的改变，两相相对流动，导致树脂间的相分离，分分别施工要更好。这是由于底漆和面漆

5、之间形成了含有形成梯度分层结构。这为彻底解决涂料层间附着力的问题2种树脂组分的渐变“过渡层”，解决了由于分别施工引指出了一个方向，也为人们择优利用树脂组合，实现一次起的层间附着问题。Misev提出，2个不相混容的树脂的共涂刷，同时获得不同性能要求——如涂膜既有良好防腐性同溶剂就是这两个树脂的Hausen溶解球相交空间中的溶和附着力又有优良耐候性，且没有层间附着问题带来可剂。能。20世纪90年代，欧洲委员会和欧洲涂料聚合物公司[2]自分层涂料明显优于传统涂料，与一般涂料相比具有共同建立了名为BRITE-

6、EU-RAM的项目，联合多个国家以下优点：①一次涂装就可以形成多涂层体系，节省涂料、的7个实验室对自分层涂料的理论和应用进行了大量的研降低涂装成本；②在综合多涂层各自优点的同时，改善了究，并获得一批试验数据，提出了预测涂料分层行为的层间附着问题；③能较好地兼顾涂膜的柔韧性与硬度等相计算机模型。从其研究应用的领域看，其主要的研究还是互矛盾的特性，增强防腐性能；④能选择性地渗透到有孔在以热塑性树脂为基础的、有机溶剂挥发的涂料树脂范围基质中，提高附着力的持久性；⑤能提高表面性质，如提内，对水性聚合物涂料的研

7、究甚少，未涉及到水性电泳涂高光泽、耐磨性、抗流挂、耐化学品性、耐光性、耐候性料。涂料技术与文摘CoatingsTechnology&Abstracts15涂料综述CoatingsReview随着相容聚合物共混技术的发展以及自分层涂料研层的理论，如聚合物相容性理论、Hansen溶解度理论、表究的深入，人们开始将自分层技术应用于水性聚合物，特面能理论、相图理论、UNIFAC理论等，为在众多的聚合物别是水性含氟分层涂料的研究，并获得一定进展。Asakawa中选择能够分层的聚合物提供了依据。这些自分层预测理等

8、通过添加一种亲水性的含氟聚合物涂膜表面改性剂而论，各有特点，适用范围和预测可靠性各不相同，基本是制得了高性能水性涂料。该改性剂的分子结构中有一个亲围绕溶解度和表面张力理论派生出的具体方法。如聚合物水性单元、一个氟烷基单元和一个可交联的羧单元。低相容性理论，Hildebrand利用聚合物的溶解度参数δ1和δ表面能的氟烷基单元使得改性剂在成膜时能够迁移到涂2的经验式来测定聚合物的相容性，只能对分层情况进行粗膜的表面。因此，该涂料可广泛用作耐污要求高的船舶、略