流变助剂对输油管道环氧

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摘 要 本文通过比较流变助剂绢云母、氢化蓖麻油对输油管道环氧-酚醛树脂涂层机械性能的影响。结果表明：流变助剂的加入有效改善了涂料流平严重厚薄不均的现象，当氢化蓖麻油最佳用量为15%时涂层抗流挂能力最好；对涂层的硬度基本没有影响；涂层的耐冲击性能得到了提高。

关键词 流变助剂；环氧-酚醛树脂；机械性能

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0156-02

0引言

输油管道防腐层的基本要求是：覆盖层完整无针孔，与金属有良好的黏结性，电绝缘性能好，防水及化学稳定性好，有足够的机械强度和韧性，能抵抗加热、冷却或受力状态变化的影响，耐热和抗低温脆性，耐阴极剥离性能好，抗微生物腐蚀，破损后易修复，并要求价廉和便于施工[1]。

涂料助剂又称涂料添加剂，是现代涂料重要的组成部分。它的主要功能是改进生产工艺、改善涂料的性能，提高涂料的施工工艺、开发绿色涂料，减少污染，推出具有特殊的功能性涂料。

1 试验方法

1.1 主要原料及设备

双酚A型环氧树脂（E51），酚醛环氧树脂（F51），氢化蓖麻油ST，绢云母，偏苯三甲酸酐固化剂（TMA），扫描电镜Quanta600，行星式齿轮球磨机QM-ISP4-CL，漆膜冲击器CJQ-Ⅱ，铅笔硬度仪BGD 506。

1.2 涂层试样

马口铁标准试样的标准为50mm×120 mm×0.3mm，用酒精超声清洗干净后待用。

1.3 涂层机械性能

涂料流挂性的测定根据国标GB/T 9264-88《色漆流挂性的测定》在玻璃试板上涂覆一定厚度的涂层，将涂层刮涂成不同厚度的平行湿膜，将试板垂直悬挂，悬挂时应使条膜呈横向且保持“上薄下厚”，待涂膜表干后，观察湿膜的流挂情况，进行记录。涂层耐冲击性能测定根据GB/T 1732—93《漆膜耐冲击测定法》采用落锤冲击器进行测定。涂层硬度在试验中根据GB/T6739-86《涂膜硬度铅笔测定法》使用的铅笔由6H到6B共13级进行测定。

2 结果与讨论

2.1 流变助剂对环氧-酚醛树脂涂料流变性能的影响

本实验采用绢云母和氢化蓖麻油这两种抗流挂剂作为改善涂料流挂性能的填料。

由图2.1可知，随着加入绢云母含量的增加，环氧-酚醛树脂涂料的抗流挂性能得到了提高，当绢云母用量达到10%的时候，抗流挂性能最好，随着用量的继续增加，抗流挂性逐渐降低。氢化蓖麻油的用量在5%时，抗流挂效果最差，随着用量的增加，当达到15%时，抗流挂效果最好。这是因为氢化蓖麻油具有粒径较小的颗粒状结构（如图2.2.b），由于这种小粒径的颗粒状结构使氢化蓖麻油与环氧-酚醛树脂混合均匀，并且氢化蓖麻油的长链结构能够相互缠绕形成触变性的网络结构而起到增稠作用[2]。而绢云母（如图2.2.d）具有高纵横比的晶体片状结构，表面具有活性羟基基团，容易与溶剂中分子链相结合形成网状结构，但是由于其粒径较大与环氧-酚醛树脂混合时易堆积在涂层表面（如图2.2.c），抗流挂性能比氢化蓖麻油稍次一些。

2.2 流变助剂对环氧-酚醛树脂涂层硬度的影响

表2.1是在环氧-酚醛树脂中加入不同含量的各种流变助剂后涂料硬度的变化。绢云母与氢化蓖麻油的加入对涂层的硬度稍有影响，均比未添加流变助剂的空白涂层的硬度有所提高，达到3H。流变助剂的含量对涂层的硬度没有影响。

2.3 流变助剂对环氧-酚醛树脂涂层抗冲击性能的影响

由表2.2可知，氢化蓖麻油的冲击性能要优于绢云母，当用量为15%时冲击性能提高到20cm。绢云母为片状结构，当其与环氧树脂混合时堆积在涂层表面，这就使涂层内部的气泡在溢出时受到阻碍，导致涂层的耐冲击性能下降。氢化蓖麻油是颗粒状结构，均匀的分布在涂层的内部与表面，这就有效改善了涂层的韧性，提高了涂层的耐冲击性能。

3 结论

1）流变助剂绢云母、氢化蓖麻油的加入有效改善了涂料流平严重厚薄不均的现象，当氢化蓖麻油最佳用量为15%时管道涂层抗流挂能力最好；

2）流变助剂对涂层的硬度基本没有影响，当氢化蓖麻油含量为15%时管道涂层的抗冲击性能最优。

参考文献

[1]黄春芳.石油管道输送技术[M].中国石化出版社，2008.

[2]纪占敏，施冬梅，杜仕国.防沉剂在涂料中的应用与发展[J].现代涂料与涂装，2006(4).