表面處理網訊3 固化體系的選擇

3.1低溫固化體系

如前所述由于本研究所采用的阻燃體系中APP（Ⅱ）的初始分解溫度在170～180℃之間防火涂料在這個溫度區間內固化成膜時可能存在APP（Ⅱ）組分的分解現象導致涂膜表面出現氣泡若能降低涂層的固化溫度至170℃以下甚至更低則有可能避免這一情況出現因此研究過程中分別選用環氧/聚酯型（1#）純環氧型（2#3#）的低溫固化型樹脂/固化劑組合作為成膜基體研究了該阻燃體系在低溫固化型粉末涂料中的阻燃防火效果結果見表3

耐火試驗結果（圖3）表明低溫固化體系下雖然能夠得到較為平整的涂層但是涂層本身喪失了阻燃防火能力在受到酒精燈灼燒時涂層開始燃燒因此本研究不采用低溫固化體系作為防火涂料的成膜基體｜

3.2常溫固化體系

常溫固化體系下可供選擇的樹脂/固化劑體系較多首選進行了樹脂/固化劑體系的對比試驗分別選取環氧/聚酯型（混合）純環氧型和聚酯/TGIC型粉末涂料進行對比試驗采用冷軋板作為基材固化條件為180℃下熱噴涂3次使厚度達到1000um以上然后180℃下固化20min固化后的涂層外觀如圖4圖5所示

試驗中發現涂膜在烘烤固化過程中釋放出大量的煙霧表明阻燃劑中有成分發生分解從涂層的外觀來看三個體系下的涂層均嚴重失光其中TGIC體系外觀稍好但三體系均涂膜鼓泡嚴重從側面也可觀察到涂膜內部存在小分子膨脹的痕跡上述現象說明該固化溫度偏高阻燃體系中的聚磷酸銨存在分解情況

對以上固化后的工件進行酒精燈的灼燒試驗經過灼燒后的涂層外觀如圖6所示從涂膜被酒精燈灼燒后的照片可以看出三種涂層被酒精燈灼燒后均發生膨脹但效果不明顯這是因為阻燃體系中的酸源聚磷酸銨（APP）在固化過程中發生分解進而影響到涂層中的N/P原子配比進而影響涂層的阻燃膨脹效果為此需要降低常規粉末涂料體系涂層的固化溫度上述三種通用型粉末涂料體系中純環氧體系可以在不改變樹脂/固化劑的情況下通過添加固化促進劑來提高其反應活性從而達到降低固化溫度的目的該方法較為成熟和簡便

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3.3純環氧體系

本研究選取通用型的國產二步法E-12型環氧樹脂014U通過引入固化促（2MI）進劑來降低涂層的固化溫度對比了不同固化劑體系下涂層的防火阻燃效果試驗結果如表4所示

表4的試驗數據表明通過引入2-甲基咪唑（2MI）將純環氧體系的固化條件降低至170℃后固化后的涂膜具有較佳的外觀表面但不同的固化體系下涂層的防火效果相差很大圖7為雙氰胺體系的涂層外觀及經酒精燈灼燒后的涂膜炭化與膨脹效果

圖7的試驗數據表明雙氰胺體系的防火效果要明顯優于酚醛體系因此在后續的研究過程中以雙氰胺作為環氧樹脂的固化體系

試驗以雙氰胺/2MI為固化體系與各類型的環氧樹脂搭配對比了不同類型環氧樹脂體系下涂層的防火效果結果見表5

表5的試驗結果表明配方A的膨脹效果要優于配方B和配方C｜

試驗結果表明采用配方A時能獲得最佳的膨脹效果這是由于環氧樹脂014U的軟化點較低而環氧基密度適中高環氧當量的環氧樹脂由于軟化點過高（130~150℃）環氧基密度偏低膨脹效果不理想值得注意的是高環氧當量的環氧樹脂在火烤過程中甚至出現了涂層與鐵板分離并脫落的情況此外高環氧當量的樹脂軟化點高硬度大在熔融擠出時溫升劇烈一旦溫度控制不好將導致阻燃體系中的酸源聚磷酸氨分解造成阻燃體系中的N/P比例發生變化進而影響涂層的阻燃與膨脹效果這與試驗過程中經常聞到刺激性的氨氣這一特殊的試驗現象是相吻合的

綜上所述在本研究以后的試驗中選用014U/雙氰胺/2MI作為基礎樹脂/固化劑體系進行研究

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