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      特種PVC抗石擊耐磨蝕防腐涂料

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      -->>特種PVC抗石擊耐磨蝕防腐涂料

      特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料是噴涂在車輛底部的一種保護性涂料,作用是防止車輛在行進中砂石等破壞性材料對車輛身板底板、輪罩及車身的撞擊和損壞,并起減震、隔熱、密封作用。涂膜對金屬底材有很好的附著力,且涂膜的耐沖擊性、柔韌性、耐擦傷性及與車身的結合配套性等優異。本研究制備的特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料不但能應用于普通車輛,而且能在海軍兩棲作戰坦克上進行涂裝,防止兩棲作戰坦克在行進中砂石等材料對底板、輪罩及車身的破壞,并能長期耐海水腐蝕。

      1 實驗部分
      1. 1 原料
      鄰苯二甲酸二辛酯( DOP) 、穩定劑( 三鹽) : 工業級,金陵石化; 增粘劑( Euretek 505) : 原 Ciba 公司; 聚氯乙烯樹脂( C65V、E5/65C) : 工業級,德國 Vinnolit公司; 金紅石型二氧化鈦、脫水劑( CaO) : 自制; 納米活性碳酸鈣( SPT) : 工業級,英國 ICI 公司; 氣相二氧化硅: 工業級,揚州昊能化工有限公司。
      1. 2 涂料的制備
      涂料基本配方見表 1。
      特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料基本配方
      在捏合機中加入 DOP,開始攪拌,攪拌速度為300 r / min,依次加入穩定劑、聚氯乙烯樹脂、增粘劑、脫水劑、金紅石型二氧化鈦、SPT、觸變劑。充分攪拌均勻,研磨,過濾,出料。
       
      2 產品標準、涂膜性能及測試方法
      2. 1 產品標準及實測物理化學性能
      該產品目前沒有國家標準,本研究采用意大利標準: FIAT9. 55650/02,測試結果見表 2。
      產品標準及實測物理化學性能
      2. 2 測試方法
      ( 1) 密度: 比重杯法。
      ( 2) 黏度: 采用 NDJ -4 黏度計測定旋轉黏度,測量轉子: 4 號,轉速: 3 r/min。
      ( 3) 固體含量: 參照 GB/T 1725—1979( 1989) 進行測定。
      ( 4) 附著力: 參照 FIAT 9. 55650/02 ( A1253) ,于( 150 ±3) ℃烘烤固化,進行拉力試驗。
      ( 5) 內聚力: 對照 FIAT 9. 55650/02 ( A1140) ,于( 150 ±3) ℃烘烤固化,裁啞鈴狀,把試樣在拉力試驗機上,直至試驗拉斷,讀取數據。
      ( 6) 柔韌性: 參照 FIAT 9. 55650/02 ( A1253) ,于( 150 ±3) ℃烘烤固化,在一定的裝置下進行,將涂層面向外并使樣板彎曲 180°。
      ( 7) 耐磨蝕沖擊性: 參照 FIAT501801,于( 150 ±3) ℃ 烘烤固化,再置于鹽霧中1 000 h,觀察涂試板表面上是否產生鐵銹。
      ( 8) 流墜性: 參照 FIAT9. 55650/02,在試板上制備 2 mm 涂層,常溫豎放 30 min 后放入高溫烘箱豎放30 min,觀察涂膜流墜情況。
      ( 9) 延伸率: 參照 FIAT9. 55650/02,于( 150 ±3) ℃ 烘烤固化,裁啞鈴狀,測量試樣拉斷時的長度與原長度的比值。
       
      3 結果與討論
      本實驗著重對樹脂含量對涂膜性能的影響、納米活性碳酸鈣與樹脂的配比及氣相二氧化硅在涂料中含量對流墜性及涂膜施工性的影響進行研究。
      3. 1 樹脂含量對涂膜性能的影響
      樹脂含量對涂膜內聚力的影響結果見表 3。
      樹脂在涂料中含量對涂膜內聚力的影響
      從表 3 可看出,樹脂含量的增加可提高涂料內聚力。樹脂的添加量少于 32% 時,內聚力較小,大約在 1. 8 N/mm2左右,且隨樹脂添加量的增加變化較小,而在添加量為 32% ~40% 時,隨著樹脂添加量的增加內聚力明顯增加,當樹脂添加量大于 40% 后,內聚力隨樹脂添加量的增加上升不太明顯。本實驗同時考察了樹脂用量對涂膜其他性能的影響,結果見表 4。
      樹脂含量對涂膜附著力、耐鹽霧性的影響
      從表 4 可知,隨著樹脂添加量的增加內聚力上升,但超過 40%時內聚力達到 2. 6 N/mm2左右,由于內聚力太大造成涂膜在進行附著力測試時有不完整剝離現象,不符合附著力大于內聚力的要求,而耐鹽霧性則在樹脂含量大于 34% 就能達到指標要求。綜合考慮樹脂用量在 34% ~38%為宜。
      3. 2 SPT 用量對黏度及內聚力的影響
      表 5 為 SPT 用量對涂料黏度及涂膜內聚力的影響。
      SPT 對涂料黏度及涂膜內聚力的影響
      注: ( 1) —SPT 用量以樹脂用量的百分數計,下同。
      根據納米活性碳酸鈣可以賦予涂料明顯的黏度變化這一特性,從表 5 可看出,在 SPT 添加量小于42% 時,涂料的黏度變化不太明顯,SPT 添加量達到44% 時,涂料的黏度突降。當 SPT 添加量超過 54%時,在涂料黏度下降的同時涂膜內聚力也顯著下降。因此,綜合考慮 SPT 用量在 44% ~54%為宜。
      3. 3 二氧化硅用量對施工性能的影響
      氣相二氧化硅用量對涂料施工性能的影響結果見表 6。
      氣相二氧化硅在涂料中含量對流墜性性能及涂膜施工性的影響
      二氧化硅用量直接影響涂料的外觀、施工性能及貯存穩定性等性能,特別是厚漿形涂料,既需保證涂料在一定的施工剪切力下有良好的流動性,又需保證涂膜的一次施工厚度,同時還要防止涂料在固化過程中的流掛現象,使涂層均勻。因此在配方設計時既要考慮施工厚度 3 mm 不流淌,又要保證涂膜表面呈均勻橘皮狀。從表 6 可知,氣相二氧化硅含量為 3. 0%~ 3. 5% 時性能最佳。
      3. 4 與國內同類產品對比
      本研究產品與國內同類產品進行主要性能的對比,結果見表 7.
      與國內同類產品的性能對比
      從表 7 可知,通過配方調整及實驗數據綜合說明,本研究產品內聚力優于國內同類產品,旋轉黏度低,施工性好,涂膜厚度達 3 mm 不流淌。產品既能在一般汽車上使用,也能在惡劣條件下行駛的特種車輛上使用。施工工藝為: 底層防腐防銹處理,涂覆特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料,再涂覆聚氨酯面漆或其他各色面漆。
       
      4 結 語
      特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料最早由歐美等國家開發的產品,主要用途是抵抗砂石的沖擊及擦傷,廣泛應用于越野及特種車輛上。本研究制備的特種 PVC 抗石擊耐磨蝕防腐涂料施工方便,涂膜易于設計和優化,能滿足特殊用途,在軍民兩用汽車上使用效果良好,也可滿足特種車輛在無法躲避路障情況下的特殊防護,該產品經多批次車輛試裝,完全符合并超過意大利 FIAT 公司標準,可替代進口產品,應用于南京 IVECO 軍用越野車上,軍民兩用累計用量已達 20 萬輛; 另成功應用于海軍兩棲作戰坦克的涂裝,涂裝后的兩棲作戰坦克在訓練中長期被砂石沖擊及海水腐蝕,完全達到設計要求及軍方技術要求。
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