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《湖南大学》 2009年
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铁路钢桥用重防腐涂料的研究与应用

曾凡辉  
【摘要】:铁路钢桥的主要材料是钢铁,为了提高铁路钢桥的使用寿命,必须在了解金属腐蚀机理的基础上,来控制钢铁的腐蚀速度,探求防护的最佳办法。 本文通过对铁路钢桥用环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、四氟型氟碳面漆进行性能研究,制得了适合铁路钢桥使用的具有优异耐候、耐湿热和耐盐雾腐蚀的铁路钢桥涂料。研究了涂料的耐盐雾性能、厚涂性能、耐候性能、耐湿热性能、分散性、表观交联密度及常规机械性能,通过应用试验得出了涂料最佳搭配体系及涂装厚度。并通过IR、DSC、高倍显微镜放大图、SEM、TG等手段对涂料的性能进行了表征。结果表明: 当环氧富锌底漆涂膜的PVC值为42%,干漆膜中锌粉含量为82%,环氧富锌底漆具有最佳的机械性能和耐盐雾腐蚀性能,其耐盐雾腐蚀试验时间可达1518小时。 当环氧云铁中间漆的树脂与触变剂按比例搭配时,中间漆的一次涂装干膜厚度可达150微米以上不流挂。当中间漆的固化剂选用改性胺类固化剂时,在5℃的温度下,和聚酰胺固化剂相比,环氧基团开环率可由28%提高到84%,大大提高了涂料的干燥性能。当环氧中间漆的PVC值为39%,此时具有良好的常规机械性能和较好的打磨性能。 当选用四氟型氟碳树脂、三聚体型异氰酸酯固化剂、包膜金红石型钛白粉、紫外光吸收剂和光稳定剂时,氟碳面漆的耐人工加速老化可达4000h,户外暴晒30个月后漆膜光泽保持率在90%以上,当固化剂中的-NCO基团与氟碳树脂中的-OH基团的当量比为1.3/1时,漆膜具有最佳的表观交联密度(0.99)和综合性能。当选用聚氨酯型高分子分散剂时,氟碳面漆有较好的分散稳定性能,漆膜表面无浮色发花现象,常温储存12个月后仍具有良好的抗浮色发花性能。 通过比较不同的涂装配套体系,当配套体系为环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+四氟型氟碳面漆,漆膜总厚度在300~350μm之间时,涂膜的综合性能最佳,耐湿热达1560h,耐盐雾性能在2016h~2088h之间,拉开法附着力在7.6MPa~9.8 Mpa之间,为铁路桥梁钢结构涂装施工的最佳体系与厚度。 论文解决了配套防腐体系的最优化及氟碳面漆分散稳定性等关键性问题,形成了性能最优的铁路钢桥用重防腐涂料的配方与工艺。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ637

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