氨基硅烷偶联剂对环氧涂层附着力的影响谢国先 , 邱大健 , 李朝阳 , 肖祥定(武汉材料保护研究所 , 湖北 武汉 430030)[摘 要 ] 研究了氨基硅烷偶联剂对提高环氧涂层与钢铁基底材料的附着力的作用。主要对其水解特性和对涂层附着力的影响进行了测试 ,并利用反射红外 (RA I R)对氨基硅烷偶联剂的作用机理进行了分析。根据结果得出 ,氨基硅烷偶联剂在极少量水分的条件下就能够水解形成硅羟基 ,添加氨基硅烷偶联剂的涂层与底材之间有化学键作用 ,能够明显提高涂层与底材的附着力 ,与纯环氧涂层相比 ,能大大的提升 5～6 MPa。[关键词 ] 氨基硅烷偶联剂; 铁...

  氨基硅烷偶联剂对环氧涂层附着力的影响谢国先 , 邱大健 , 李朝阳 , 肖祥定(武汉材料保护研究所 , 湖北 武汉 430030)[摘 要 ] 研究了氨基硅烷偶联剂对提高环氧涂层与钢铁基底材料的附着力的作用。主要对其水解特性和对涂层附着力的影响进行了测试 ,并利用反射红外 (RA I R)对氨基硅烷偶联剂的作用机理进行了分析。根据结果得出 ,氨基硅烷偶联剂在极少量水分的条件下就能够水解形成硅羟基 ,添加氨基硅烷偶联剂的涂层与底材之间有化学键作用 ,能够明显提高涂层与底材的附着力 ,与纯环氧涂层相比 ,能大大的提升 5～6 MPa。[关键词 ] 氨基硅烷偶联剂; 铁基底材; 水解; 附着力[中图分类号 ] TQ630. 4 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1001 - 1560 (2008) 03 - 0022 - 03[收稿日期 ]200710130 前 言涂层对铁基底材防护效果的好坏 ,除了涂层本身的防腐蚀性能 ,还取决于涂层与铁基底材之间的附着力 ,即它们之间的物理或化学作用力。这种作用力越大 ,在腐蚀环境条件下涂层与铁基基材的附着力保持得越久 ,涂层可以轻松又有效地保护基材 ,从而延长基材的常规使用的寿命。国内外专家就涂层的附着机理作了大量的研究 ,认为最重要的包含机械附着和化学附着 ,机械附着取决于涂料的润湿性能和底材表面的粗糙度等;化学附着则是涂料中的极性基团与基材表面的极性基团间的化学作用。一般认为化学附着更为牢固。近些年来对附着力促进剂的研究比较热门 ,其中对硅烷偶联剂研究得较多。硅烷偶联剂是具有特殊结构的物质 ,其分子链两端一般都带有活性基团 ,其结构为 : YRa2Si2Xb, X是烷氧基团 ,通常可以水解成极性的硅羟基 ,吸附于铁基表面并与之反应基等 ,可以与涂料体系中的活性基团反应。这样硅烷偶联剂就能够在涂层和铁基底材之间形成一种连接纽带 ,改善涂层与基材的附着力徐溢等究 ,认为用硅烷偶联剂的稀溶液处理金属 ,能达到好的附着及防腐蚀效果。但这种处理工艺很复杂 ,既要控制溶液的浓度、 温度以及 pH值 ,还要控制浸泡时间和烘烤时间等参数 ,因此实际应用受到了限制。本工作选择氨基硅烷偶联剂作为附着力促进剂 ,直接添加到涂料体系中 ,研究了氨基硅烷偶联剂对环[1 ]; Y是另一种活性基团 ,如氨基、 环氧[2 ]。Van Ooij等[3～5]以及[6～8 ]对硅烷偶联剂的水解作了深入仔细的研氧涂料与铁基底材之间附着力的影响。1 试 验1. 1 试验原材料以及仪器试剂:环氧树脂 CYD 2128,稀释剂 D1217,氨基硅烷偶联剂 ,环氧固化剂 Tz2600,胶粘剂 EP 210S100,无水乙醇 (分析纯 )。试片:普通低碳钢 ,规格: 75. 0 mm × 50. 0 mm ×2. 5 mm。仪器: elcometer公司产 FA0020型拉拔仪 ,大普仪器有限公司产 DDS 211A 型电导率仪 , AVATER 产DTGS370型红外光谱仪。1. 2 试验内容(1)试片处理 将试片除油、 清理洗涤干净后烘干水分 ,然后用粗砂纸 (180目 )打磨 ,使试片表面处理达到St3级 ,用脱脂棉擦干净表面后放入干燥箱中备用。(2)涂料配制 涂料的基本配方如下 :原料组分CYD127D1217铁红云母滑石粉二氧化硅质量 /g270A组分分散剂 (BYK2163)流平剂 (BYK2411)消泡剂 (BYK2060)氨基硅烷偶联剂TZ600B组分22第 41卷 第 3期2008年 3月材 料 保 护Materials ProtectionVol . 41No. 3Mar . 2008