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聚氨酯涂层体系特性与性能分析研究
■ 王保松江苏金陵机械制造总厂
摘 要:为了获得不同聚氨酯涂层的防护特性试验数据,采用漆层参数指标特性分析和样件耐受环境试验
的方法,对装备表面起防护作用的聚氨酯防护涂层的综合特性进行分析和研究。研究结果可作为工艺研究
和指导生产的参考依据。
关键词:涂层;聚氨酯;综合特性
涂层出现脱胶、情况,严重者涂层大面积 的涂层剪切变形损伤,在粒子尺寸越大
0 引言
用于装备和仪器表面防护的涂层可 脱落直达基底。涂层的损伤与脱落使得 或冲击角度越小的情况下,越容易造成
应用于仪表、航空、机械和电子领域。 设备失去表面防护层,容易受风沙、雨水 涂层的变形损伤。可见,聚氨酯涂层因
不同涂层因其用途的不同,在功能上也 冲击造成力学损伤破坏;另外,在表面涂 外部风沙、小颗粒冲击和雨水腐蚀等作
呈现出较大差异,常见涂层主要用于产 层已经发生损伤和脱落的设备使用过程 用,是造成涂层脱落的主要原因。
品的防护、防腐,如漆层的喷涂、金属 中,容易由于雷击和静电等因素而损坏,
的电镀工艺等 。通过物理或化学方法 或者使破损位置进步扩大。为了解决
2 漆层特性和试验研究过程
在零件表面镀制的膜层可以实现提高表 该问题,需从涂层的本身特性、力学以及 为了研究聚氨酯防护涂层材料体
面硬度、增加光学透射、滤光和导电等 功能性指标入手,研究改善和提高涂层 系的性能,本文选用了业内应用较为
功能。 综合性能的有效措施。研究表明,脂肪族 普遍的聚氨酯体系H01-101HS04-
国内以聚氨酯树脂为主要成膜物, 涂层是聚氨酯体系内的其中类,与常 9501HYPUB和聚氨酯脂肪族体系
引入-NCO 弹性基团,改善了涂料的韧 见聚氨酯相比呈现更为优异的力学和综 S01-89SF55-49SDT99-49。需要
性和附着性能。但由于聚氨酯树脂本身 合性能。本文对聚氨酯和聚氨酯脂肪族 通过分析、试验等方式对漆层的使用性
的耐候性、抗老化性能较差,为了克服 涂层体系进行研究,通过对漆层参数指 能进行检测或验证,采取数据分析和试
该弊端,向聚氨酯树脂中引入了F 原子。 标进行特性分析,采用样件耐受环境试 验研究的方法对涂层材料的综合性能进
由于F 原子具有最高的电负性和较小的原 验的方法,研究涂层综合特性的优劣,为 行评价和比较。
2.1 漆层特性分析
子半径,C-F 键具有高键能,当氟聚合 产品使用提供参考依据。
物暴露在大气中时,阳光几乎对其没有 对聚氨酯与聚氨酯脂肪族涂层材料
影响,涂料的耐候性、抗老化性能得到 特性进行比较,涂层材料特性如表1所
1 涂层损伤原因分析
极大提高。为了进步提高涂料的防腐 在外界恶劣的风吹日晒等环境 示。两种涂层主要材料特性均能达到国
蚀防雨蚀、耐磨性能,向涂料中掺 下,涂层可能会出现脱层、脱胶和硬性 家标准 的要求,尽管试验项目和参数有
入聚四氟乙烯微粉的方法,利用聚四氟 损伤等问题。例如,雨水侵入到涂层内 所差异,仍能从数据中看出两种涂层的
乙烯结晶度高、相对分子质量大、分子 部基底结构后将会引起结构畸变,若 附着力、柔韧性和耐冲击性相似。
中没有支链、C-F 键能高和F 原子对主 水分在低温情况下结冰膨胀,还会造成 2.2 环境试验
链起屏蔽作用等结构特点,提高涂料的 结构脱层和脱胶等问题,严重侵蚀涂层 采用试验方法对涂层进行综合体系
防腐、耐水、耐磨、耐候等性能。 防护体系。对于颗粒物的碰撞与冲击, 性能测试,检测其耐摩擦和抗外界冲击
在采用聚氨酯体系作为防护涂层的 李旭东 等对涂层失效模拟的研究结果 的能力。针对聚氨酯涂层体系,分别按
设备的维修过程中,经常发现设备表面 表明:损伤类型主要为粒子冲击所造成 照试验尺寸的要求制作钢板并喷涂体系
20162 航空维修与工程
工 程 ENGINEERING
表1 涂层材料特性对比 指标分析,从涂层单独材料特性方面考
主要特性 柔韧性 耐冲击性 虑,两种涂层的附着力、断裂拉伸强度
附着力级 耐热性 耐溶液
聚氨酯涂层体系特性与性能分析研究
涂层材料
和耐冲击性相似。从试验测试方面看,
聚氨酯脂肪族涂层在石击试验中只发生
聚氨酯
了面漆内聚型损伤,而聚氨酯还发生了
体系
PUB 蒸馏水、汽油、
1 150 120,24h完好
S99-101H 盐水 底漆至面漆的附着型损伤,表明聚氨酯
■ 王保松江苏金陵机械制造总厂
脂肪族涂层能够对产品起到更好的防护
SF55-49 1 1 50 170,5h完好 耐水72h完好
摘 要:为了获得不同聚氨酯涂层的防护特性试验数据,采用漆层参数指标特性分析和样件耐受环境试验
作用。由此可见,聚氨酯脂肪族涂层能
聚氨酯脂肪族
水、汽油、
的方法,对装备表面起防护作用的聚氨酯防护涂层的综合特性进行分析和研究。研究结果可作为工艺研究 够抵抗外界砂尘、雨水等冲击作用,并
SDT99-49 1 1 50 170,5h完好 润滑油、液压
和指导生产的参考依据。
油、肥皂水 且具有较好的耐摩擦、耐冲击和综合环
境适应性能,且均已通过试验研究的方
表2 涂层体系耐磨、石击和落沙试验测试结果
关键词:涂层;聚氨酯;综合特性 法获得证实。
涂层体系
Keywords coating; polyurethane; comprehensive performance 聚氨酯脂肪族 聚氨酯 参考标准
测试项目
参考文献
压力750g
涂层出现脱胶、情况,严重者涂层大面积 的涂层剪切变形损伤,在粒子尺寸越大
500转 0.019g 0.091g 1 王海庆, 李丽, 庄光山. 涂料与
0 引言
砂轮CS-17
用于装备和仪器表面防护的涂层可 脱落直达基底。涂层的损伤与脱落使得 或 涂冲 装击 技角 术度 M越 .小 北 的京 情 :况 化下 学,工 越业 容出 易版 造社 成,
耐磨性 GBT 1768-2006
压力750g
应用于仪表、航空、机械和电子领域。 设备失去表面防护层,容易受风沙、雨水 涂 201层 2.的变形损伤。可见,聚氨酯涂层因
1000转 0.049g 0.172g
不同涂层因其用途的不同,在功能上也 冲击造成力学损伤破坏;另外,在表面涂 外部风沙、小颗粒冲击和雨水腐蚀等作
2 李旭东, 范金娟. 雷达罩抗静电
砂轮CS-17
呈现出较大差异,常见涂层主要用于产 层已经发生损伤和脱落的设备使用过程 用 涂, 层是 失造 效成 模涂 拟层 J脱 . 失 落效 的分 主析 要与 原预 因防 。, 2009,
石击 4BT 6BT7BPT ASTM D 3170-2003
品的防护、防腐,如漆层的喷涂、金属 中,容易由于雷击和静电等因素而损坏,
落砂砂量100L 未露底 未露底 HGT 3793-2005
的电镀工艺等 。通过物理或化学方法 或者使破损位置进步扩大。为了解决 3 中国人民解放军总装备部. 中华
2 漆层特性和试验研究过程
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