新型船用聚脲涂層的制備與性能研究.pdf

1、護(hù)舷是碼頭或船舶邊緣使用的一種彈性緩沖裝置,主要用以減緩船舶靠碼頭或船舶靠船舶的沖擊力,防止或消除船舶、碼頭受損壞。目前市場上所用的護(hù)舷大部分是橡膠和聚氨酯護(hù)舷。但是,由于海水長期浸泡、侵蝕、風(fēng)浪和潮汐的沖擊,以及紫外光照射和交替的晝夜溫差及鹽霧環(huán)境,護(hù)舷的腐蝕和老化問題也日趨突出,嚴(yán)重危害其安全性和耐久性。涂層技術(shù)是防護(hù)材料重要而有效的方法。聚脲是一種高性能彈性體,其芳香族聚脲和常規(guī)脂肪族聚脲已廣泛應(yīng)用于制備高耐候性和耐化學(xué)腐蝕的防護(hù)

2、涂層。本文進(jìn)行了一系列耐紫外聚脲的制備與研究,通過FTIR,1H-NMR,DSC,TGA,XRD,紫外吸收光譜,力學(xué)性能及附著力測試等,考察了其性能與配方的關(guān)系,主要研究結(jié)果有:
　　 用預(yù)聚、擴(kuò)鏈兩步法合成了系列聚脲,篩選出基本原料、配方及工藝。選定了E100,E300,IPDA作為擴(kuò)鏈劑復(fù)配的二胺基本組分,D2000為反應(yīng)的端氨基聚醚,確定了1.05為設(shè)計(jì)的特征值,預(yù)聚溫度10℃,固含量25%(wt%),以及采用貼有離型紙便

3、于脫模的培養(yǎng)皿作為模具,溶劑揮發(fā)成膜過程為常溫72小時(shí),60℃烘箱3小時(shí),0.1MPa,真空干燥箱85℃1h,110℃3h。
　　 用兩步法合成了系列耐紫外聚脲芳香族R-1系、R-2系和脂肪族R-4系,并用1HNMR進(jìn)行表征,結(jié)果表明產(chǎn)物符合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。測試了附著力,R-4系由于有間苯二胺參與擴(kuò)鏈附著力過低不符合工程施工需求;而R-1和R-2則附著力很好。TGA和XRD、DSC測試表明,R-1&R-2熱降解溫度在380℃以上,且為

4、無定型態(tài);硬段含量更大的R-2熱降解溫度比R-1低約15℃;紫外線吸收劑的加入也能提高熱降解溫度約10℃。紫外光譜測試表明,硬段含量高的R-2比R-1苯環(huán)多,耐紫外性能稍差;加入紫外線吸收劑UV327能提高材料的耐紫外性能約1倍。耐溶劑性能測試表明,芳香族聚脲樣品可長期耐海水和堿液,但不耐強(qiáng)酸和有機(jī)溶劑。力學(xué)和老化測試表明,R-2符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2866-2003對護(hù)舷膠料的的各項(xiàng)要求,而R-1只有一項(xiàng)即拉伸強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),分析是硬