聚硫橡胶增韧环氧树脂／聚苯胺涂料的力学、耐热及防腐蚀性能.pdf

ul-2014 聚硫橡胶增韧环氧树脂／聚苯胺涂料的 力学、耐热及防腐蚀性能 李晓芳。张学举，宫希杰。张 梁。叶妮雅。李海英。雷良才 (辽宁石油化工大学化学与材料科学学院，辽宁 抚顺 113001) [摘 要] 为了增强环氧涂料的力学、耐热和防腐蚀性能，以环氧树脂为基料、聚硫橡胶为增韧剂、聚苯胺(PANI) 为防腐蚀成分，制备了聚硫橡胶增韧的环氧涂料。采用漆膜柔韧性、附着力、耐冲击性、硬度测试和电化学方法，研 究了聚硫橡胶和聚苯胺用量对涂膜力学性能和防腐蚀性能的影响，并用热失重法和扫描电镜分析了最优配方涂膜 的热稳定性和断裂特性。结果表明：当添加 10％～15％聚硫橡胶(占环氧树脂的质量分数，下同)和5％PANI时涂 膜的力学性能和防腐蚀性能较好 ；聚硫橡胶增韧对环氧树脂的热稳定性影响不大；聚硫橡胶增韧环氧树脂／聚苯胺 涂层呈韧性断裂，防腐蚀性能明显强于清漆 。 [关键词] 增韧；环氧树脂；聚硫橡胶 ；聚苯胺；防腐蚀性能；力学性能；热稳定性 [中图分类号]TQ635．2 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2014)07—0018—03 0 前 言 1 试 验 环氧树脂具有优 良的理化性能，被广泛用作涂料、 1．1 基材前处理 胶黏剂、复合材料等的基料。聚苯胺 (PANI)具有合成 基材选用马 口铁 ，尺寸分别为 120．0mm×25．0 工艺简单、热稳定性好、防腐蚀性能优 良、成本低等特 mm×0．3mm(用于柔韧性测试)，5O．0mm×100．0 性 ；其与环氧树脂结合制成的涂料，既能克服聚苯胺加 mm×0．3mm(用于附着力测试)，50．0mm ×120．0 工性能差的缺点，又能大大提高涂膜物理力学性能和 mm×0．3mm(用于抗冲击与硬度测试)，70．0mm × 防腐蚀性能 J。环氧树脂交联密度大、内聚力高，固化 70．0mm(用于电化学性能测试)。将马 口铁试片表面 产物的形变能力差，脆性大，限制了其在某些领域的应 依次用300目和 l000目金相砂纸打磨至镜面，再经丙 用。为此，对其开展了增韧改性。橡胶增韧是最常用 酮和乙醇依次清洗，干燥后备用。 也是最早用于增韧环氧树脂的方法之一。其中，聚硫 1．2 涂膜的制备 橡胶增韧环氧树脂效果显著 ；而用聚硫橡胶对环氧 (1)聚苯胺的合成 在三 口烧瓶中加人 50mL2 树脂／聚苯胺体系增韧的研究尚未见报道。本工作以 液态聚硫橡胶为增韧剂，添加 PANI作为防腐蚀成分， mol／L盐酸，4．7g(4．6mL)苯胺，冰浴下搅拌 10min。 待温度降至5℃以下，用滴液漏斗慢慢滴加25mL2 制备了聚硫橡胶增韧环氧树脂／聚苯胺涂膜；采用漆膜 mol／L过硫酸铵溶液，1h内滴完 (约3～5s／滴)，冰浴 柔韧性、附着力、耐冲击性能测试和电化学方法，研究 中继续反应 1h。抽滤得到聚合产物，用蒸馏水洗涤数 了聚硫橡胶和PANI用量对涂膜力学性能和防腐蚀性 次后转入烧杯中，加入400mL0．1mol／L氨水，电磁搅 能的影响；用热失重法对最优配比产物的热稳定性进 行了表征，同时通过扫描电镜 (SEM)分析了改性后涂 拌2h。抽滤并用蒸馏水反复洗涤，至洗涤水呈中性 ， 层断面形貌与断裂特性的关系。 抽滤，再在真空干燥箱中60℃烘干，得到干燥的聚苯 胺，将其研磨成粉末备用。