Page 218 - 《精细化工》2022年第9期

·1936· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

脂分子中氨基甲酸酯链段和有机硅柔性链段共同作 涂层分别进行盐雾实验和加速老化实验，研究
用的结果。有机硅借助—NCO 基团的桥接作用通过 改性树脂配制富镁涂层的防腐性能，并与 E-20 环氧树
化学键连接的方式牢牢楔入环氧树脂分子中，导致 脂配制的镁粉含量 45%的涂层进行对比。图 7 是涂层
树脂相对分子质量增加的同时引入柔性 Si—O— 样板实验前和盐雾实验 5000 h 后以及氙灯老化 2000 h
Si 链，而接枝形成的 Si—O—C 键又可转动，有效 后的实验照片（E-20 环氧树脂-富镁涂层老化 1000 h）。
降低树脂固化网络中形成的内应力，达到好的增韧、
[7]
增强效果，同时也影响了固化交联的速度 。而
m(E-20)∶m(预聚物)=2∶1 和 3∶1 所得改性树脂配
制的涂层硬度显著升高，达到 6H，附着力下降，耐
冲击性和柔韧性下降，这是因为，此两种配比所得
改性树脂中有机硅含量增大，且存在大量刚性交联
结构 [16] ，改性树脂合适的配比为 m(E-20)∶m(预聚
物)=4∶1。

表 4 不同树脂配制涂层基本性能
Table 4 Basic properties of coatings prepared by different
resins
m(E-20)∶ 干燥 附着 硬度 耐冲击 柔韧性 表面
m(预聚物) 时间/h 力/级 性/cm /mm 状态
1∶0 3 2 5H 35 10 粗糙、
砂质
2∶1 6~8 5 6H 30 15 平整致
3∶1 6~8 2 6H 30 15 密，蛋
壳光泽
4∶1 6~8 0 3H 50 2

选择 m(E-20)∶m(预聚物)=4∶1 所得改性树脂
分别配制镁粉含量为 42%、45%和 48%的涂层体系，
通过金相显微镜观察镁粉分散微观状态（图 6）。

图 6 显示，镁粉用量增大，镁粉颗粒在涂层中的排 图 7 富镁涂层盐雾实验和老化实验照片
列越来越紧密，图 6b 显示，镁粉含量达到 45%的涂 Fig. 7 Salt-spray and ageing test photos of Mg-rich coating
层中镁粉颗粒已呈连续分布；进一步地，对比图 6e、
图 7 显示，盐雾实验 5000 h 后，镁粉含量 42%
f 显示，镁粉含量为 45%的涂层镁粉颗粒致密分布，
的涂层样板表面鼓泡；镁粉含量 45%的涂层样板划
而镁粉含量为 48%的涂层镁粉颗粒分布出现叠加，
痕处出现轻微白色腐蚀产物，未出现鼓泡；镁粉含
金相显微镜观察结果说明镁粉合适的用量为 45%。
量 48%的涂层样板表面大面积泛白。老化 2000 h
后，镁粉含量 45%的涂层表面与初始状态基本一致，
轻度失光，未出现粉化、花斑；镁粉含量 42%和 48%
的涂层表面均出现白色粉化迹象，镁粉含量 48%的
涂层更为严重，实验过程中发现 720 h 后即出现粉
化。测试结果进一步说明，适合的镁粉含量为 45%，
此时的富镁涂层具有优异的附着力、柔韧性和耐冲
击性。另外，镁粉用量 45%的纯 E-20 环氧-富镁涂
层盐雾实验 5000 h 后涂层出现大面积鼓包，丧失附
着力，老化 1000 h 后整体表面出现严重的粉化。这
是由于 MDI 桥接作用大大提高了羟基硅油的接枝

效率，保证羟基硅油充分参与接枝反应，避免过多
a、d—42%；b、e—45%；c、f—48% 游离硅油对涂层造成的不利影响，充分引入的有机
图 6 不同镁粉含量涂层表面金相显微镜照片
Fig. 6 Microscope photos of coatings with different content 硅链段以及—NCO 基团与羟基加成生成的氨基甲
of Mg powder 酸酯共同作用，提供了优越的耐盐雾性和耐候性 [17] 。