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1.2.2环氧聚氨酯防腐蚀涂料

环氧树脂具有高模量、高强度、优良的附着力和低收缩率；对水、中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性，耐化学性好等优点，并可直接参与水性聚氨酯的合成反应，提高水性聚氨酯涂膜的综合性能[10]。因此环氧树脂也被广泛用于水性聚氨酯的改性以提高涂料的耐腐蚀性。Eram等[11]用冰醋酸和双氧水将亚麻籽油和水黄皮籽油进行环氧化制得环氧树脂，再将上述产物继续羟基化后与异氰酸酯反应制得了两种聚氨酯。实验将其分别涂覆在经过处理的低碳钢钢板上，待其干燥后分别浸入3.5%(质量分数，下同)NaCl、5%HCl、水和甲苯中进行抗腐蚀剂测试，结果表明，二者均具有较好的耐腐蚀性。李翠景等[12]用环氧树脂、甲苯二异氰酸酯(TDI)与三羟甲基丙烷(TMP)的加成物作固化剂制成的防腐蚀涂料，既具有环氧树脂的高附着力、高强度、低收缩率、耐化学品性和防腐性，又具有聚氨酯的优良柔韧性、耐磨、耐油、高丰满度、耐老化性能和成膜性能。

1.2.3丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料

由于丙烯酸优异的耐候性、保光保色性、不泛黄、耐化学腐蚀、抗污染等优点，因此用丙烯酸改性聚氨酯也具有十分好的应用价值。

曾德淼等[13]设计了一种用于铁道机车的防腐蚀底漆，在该配方中，选用两种丙烯酸树脂复配，具有不同的玻璃化温度，树脂A高羟基含量提供较高交联密度，树脂B柔性丙烯酸树脂提供涂膜柔韧性，消除涂膜内应力，增加附着力。这种涂料可以低温固化，在5℃的干燥速度是环氧树脂的2倍，盐雾腐蚀实验达到500h以上，符合铁道部对底漆的要求。

1.2.3含氟聚氨酯防腐蚀涂料

含氟聚氨酯涂料系采用三氟氯乙烯、乙烯基化合物、烯酸、乙烯基醚的四元共聚物氟烯烃/乙烯基醚共聚树脂作基本漆料(即FEVE树脂)，采用脂肪族异氰酸酯(如缩二脲多异氰酸酯、HDI三聚体)为固化剂，常温交联成膜的一种涂料。其除具有PVDF体系具有的颜料润湿性和柔韧性外，还具有良好的溶剂可溶解性、透明性、光泽、硬度和可交联性，主要特点是树脂中含有大量的F—C键，其键能为485J/mol，在所有化学键中堪称第一。在受热、光(包括紫外线)的作用下，F—C键难以断裂，因此显示出超强的耐候性及耐化学介质腐蚀，所以其稳定性是所有树脂涂料中最好的[14]。田军等[15]将三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、金属氧化物填料和经过60Co-γ射线处理的聚四氟乙烯(PTFE)按比例混合于酮和芳香烃组成的混合溶剂中研磨，然后加入聚氨酯树脂成涂料。在两个氮气压力下，将涂料喷涂于干净的碳钢底材上，室温固化72h制得耐腐蚀性聚合物膜。实验研究表明，随涂料中PTFE含量的增加，表面聚四氟乙烯的聚集程度增大。PTFE含量小的涂料，其涂层表面为孔状结构，当涂料中PTFE含量增加时，涂层表面呈片状结构。并且涂层的表面能各分量与聚四氟乙烯材料的值相近，它与水的浸润热为负值，涂层开始与水浸润时，润湿不是一个自发的过程。其需要外界的能量涨伏和浸润时间，才能形成自发的润湿。可见，涂层表面具有很强的疏水性质，因而该涂层具有良好的耐腐蚀性。

1.2.4有机硅改性的聚氨酯防腐蚀涂料

有机硅改性聚氨酯涂料是指聚氨酯分子主链或侧链上引入Si—O或Si—C键的合成树脂涂料[16]，聚氨酯涂料具有突出的耐磨损性、耐化学品性、耐油性、具有良好的可焊性，但耐热性、耐低温性、三防性和电绝缘性不够理想。而有机硅涂料具有耐热性好、耐候好、疏水性好、生理惰性等优点，因此有机硅改性聚氨酯可以综合二者的优异性能，弥补聚氨酯材料的不足。随着新材料的深入研究，有机硅改性聚氨酯材料的性能亦将更加优异，以满足不同行业和领域的各种需求。王金伟等[17]通过二氯甲基硅烷直接水解然后用含氨基的氯硅烷封端成功地合成了氨基硅油；然后用氨基硅油与异氰酸基封端的低聚物共聚合成了氨基硅油改性的聚氨酯。红外光谱分析表明氨基硅油的合成及其对聚氨酯的改性是成功的；盐雾实验表明，改性后的聚氨酯对铜表面的防腐蚀性能有较大提高。这主要是因为有机硅的引入增加了聚氨酯的表面疏水性。然而，不同相对分子质量的氨基硅油改性聚氨酯后，对金属表面防腐性能的影响有待于进一步研究。

1.2.5纳米改性的聚氨酯防腐蚀涂料

由于纳米粒子具有许多特殊的性质，如表面尺寸效应、体积效应、量子效应等，引起了科学工作者的广泛兴趣。同样，它在改性聚氨酯防腐蚀涂料方面也产生了良好的效果。

YWChen—Yang等[18]先用双十二烷基二甲基溴化铵和4,4-二氨基二苯基甲烷对蒙脱土进行改性，然后将其加入适量的聚丙二醇、1,4-丁二醇和2,4-甲苯二异氰酸酯中进行插层聚合制得了两种纳米改性聚氨酯。实验用塔菲尔法研究了聚合物的防腐性能，结果表明，纳米粒子的加入量为2%时，改性聚氨酯的防腐性能较纯的聚氨酯有了较大的提高。Saha等[19]将球状的纳米TiO2、片状的纳米粘土、以及棒状的纳米纤维用来改性聚氨酯泡沫。实验发现，所有实验中，仅仅加入1%质量分数的纳米粒子就可以使聚合物的热力学性能和机械性能大大提高。同时提高了聚氨酯的防腐性能。但是由于纳米粒子成本较高，使其广泛应用受到了限制。

1.3聚氨酯粉末涂料

聚氨酯粉末涂料是将涂料粉末涂于基体表面，并且烘干硫化。在烘干过程中，粉末熔融并粘合形成一种光滑的无孔涂层，同时发生化学交联反应，从而将热塑性粉末转变成一种硬的耐久的防护涂层。

聚氨酯粉末涂料由树脂状多元醇(如含羟基的对苯二甲酸树脂或丙烯酸树脂)与封端的多异氰酸酯(如己内酞胺封端的TDI或IPDI)组成。除此之外，还含颜料、填料和流动改性剂。涂料的烘烤温度为150~200℃(需10~35min)，每喷涂一遍可获得40~150μm厚的涂层。聚氨酯粉末涂料由于具有优异的流动性和附着性，因此其涂膜具有良好的机械性能和很高的耐磨性，以及耐腐蚀性和耐溶剂性。聚氨酯粉末涂料已在家电、空调、建材、汽车部件和摩托车部件中得到广泛的应用。吴防修[20]将聚氨酯粉末涂料应用于摩托车发动机箱体的涂装，具有良好的耐腐蚀性能。将聚氨酯粉末涂料以含羟基聚酯树脂与封闭异氰酸酯固化剂为基料，加流平剂、颜填料等经混合、熔融、挤出、粉碎而成。

1.4高固体分聚氨酯防腐蚀涂料

100%固体含量聚氨酯防腐涂层技术于20世纪70年代在北美开发成功[21]，目前已经成为北美采用最广泛的防腐涂层技术之一，代表了21世纪涂料工业的发展方向，它的喷涂技术先进，质量稳定，涂层固化快，施工方便快捷，效率极高，可广泛应用于钢材、铸铁，水泥等多种基体的防腐蚀。

100%固体含量聚氨酯涂料通常包含两种组分：一种是多异氰酸酯溶液，另一种是多元醇溶液，该涂料已被定义为ASTMD16V型聚氨酯涂料[22]。当两种组分混合时，反应形成聚氨酯涂层，其反应过程是快速、放热的化学聚合反应过程。所谓“100%固体含量”含义是涂料不用任何溶剂溶解、带走或减少任何涂料树脂，也就是说，这些树脂正常情况下仍为液体状态，涂覆后100%转换成固体涂层。

2·影响聚氨酯防腐蚀涂料施工及涂膜性能的因素

聚氨酯防腐蚀涂料的配方及施工对于发挥防腐蚀涂料的功能是非常重要的。防腐蚀涂料的失效主要是由于涂料配方设计不当、基材表面处理。施工或具体操作的不当引起的。