新型潜艇蒸馏水舱专用涂料设计研究

　　——实验与研究●,,,●,,,●,,●,,,,,,,,,,●●,●,,,,,●●,,,,,,●●●,,,,,,●●,●,,,,●●,,,,●,,●●,,,,,●,,,,,●●●●,,,,,●,,,,●,,,,,,,,,,,,,●,●●,,●●●,,,●,,,,,,,,●,,型潜艇蒸馏水舱专用涂料设计研究新征周陈亮张赞,,,,,部队,前言规动力潜艇在水下航行时,主要依靠蓄电池提供能,驱动螺旋桨等设备工作。蓄电池工作过程中,不避免的会发生副反应,如“析氢反应”、“析氧反”、水分蒸发等,,这都导致了蓄电池电解液浓度改。此时,需要高纯度蒸馏水进行及时补充,来平衡电液浓度的变化。潜艇蒸馏水舱就是为蓄电池提供高纯蒸馏水而设计的。潜艇蒸馏水舱内壁主要靠涂装饮水涂料、污水舱涂料解决防腐问题。但上述涂料没有专针对蒸馏水进行设计,因此,在使用过程中,涂层中无机颜料会部分溶解于蒸馏水中,影响存储的蒸馏水质,进而造成蓄电池损坏等恶性事故,后果十分严。因此,需要专门设计开发新型潜艇蒸馏水舱专用涂,解决上述问题。总体思路与涂料制备,,总体思路选性能突出的双酚,型环氧树脂,配合新型无毒性胺类固化剂,在此基础上,通过改变涂料配方的防颜料体系,增加玻璃鳞片等高效防锈颜料,提高涂层屏蔽效果来达到漆膜的防腐目的。,,实验用设备速分散仪,自制,加速老化仪,,,,,,,,,美国,—,,,,公司,盐雾腐蚀试验仪,—,,,—,,,,,,,美国,—,,,,公司,电子拉力机,,,一,,,上海华龙测试仪器,漆膜测厚仪,,,,,,,,,,,,德国,,,公司,附着力测仪,划圈法,,,,,天津建筑仪器试验机厂,漆膜涂器,英国,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,涂硬度测试仪,天津涂料仪器测试厂。,,主要原材料一,,,,一,,,,一,,环氧树脂,上海树脂厂,各类固剂,进口、国产,各类颜料,进口、国产,润湿剂,散剂,防沉剂,,,,。,,试验方法树脂中加入溶剂,分散剂和偶联剂、消泡剂,低分散几分钟,加入其他颜填料和触变助剂,高速搅拌,,,,,,,再加入适量玻璃鳞片,在高速搅拌下分散,,,,过滤包装得到环氧玻璃鳞片涂料,组分。天然长链代酚醛胺、溶剂、助剂搅拌均匀,过滤包装得到,组分固化剂,。施工使用时,将,组分和,组分按比例充分混均匀即可施涂。结果分析,,环氧树脂的选择用活泼氢当量为,,的多元胺加成物作固化剂,取氧基,活泼氢,,,,,当量比,,对几种类型环氧树脂行交联固化成膜。涂膜耐腐蚀性结果列于表,。过试验可知,环氧树脂分子中的脂肪族羟基具有定的亲水性,这种羟基有助于水分子在膜内积集或穿,导致膜的防水性能下降。醚键较为稳定,具有很好防水效果。环氧树脂固化后,环氧官能度高、交联密大,涂膜具有突出的抗腐蚀介质破坏性,环氧树脂官度越高、交联密度越大,涂膜的防腐效果越好,官能相同的环氧树脂,酚醛类环氧防腐效果优于其它类环树脂。,几种环氧树脂涂膜耐腐蚀介质破坏性比较学药品酚型环氧树脂醛环氧树脂线性,酚醛环氧树脂基苯酚环氧树脂酸,,,,,,,,,乙酸,,,,,,,,,氢氧化铵,,,,,,,,,,,,乙二醇单,,,,,……………………………………………………………………………………………………………,,,,

　　第四届国际海洋与重防腐涂料及涂装技术研讨会,,,,●●,●●,●●,,,,,,●●,,,,,,,,●●,,,●,,●●●,,,●●,,●●●,●,●●,,,■●,,●●,,,●●,,●●,,,■,,,●,,,●●,,,●,,,●●,●,,●,●,,●●●●,,,,●,,,,●,,,●●,,,,学药品酚型环氧树脂醛环氧树脂线性,酚醛环氧树脂基苯酚环氧树脂酮,,,,乙酮,,,,,,氯甲烷,,,,三氯甲烷,,,,,,醇,,,,,,,,,醇,,,,乙酸丁酯,,,,,,,,曼,、。乏,‘勺嚣遵芝己量,,连,,。,音,。,,,固化剂的选择氧树脂成膜时,必须与固化剂反应,交联成为网结构的大分子,固化剂的性能是影响环氧树脂涂料性的关键因素之一。采用,,,,环氧树脂,对普通酚醛胺固化剂,,,,脂肪胺类固化剂,,,,低分子量聚酰胺类化剂,,,,天然长链取代酚醛胺固化剂进行配比,涂后进行了机械性能测试,结果见表,,从试验结果上,腰果壳油胺类固化剂性能明显好于其它类固化剂。,机械性能测试结果化剂燥性能号着力韧性击强度胶时间称干干,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在潮湿表面上的固化性能,是考察存水舱室防腐涂综合性能的一项重要指标。从上述四类固化剂中选择种不同的固化剂,与,一,,环氧树脂组分别按配比要求合,对涂装在带水表面上的涂层进行评价,试验结果表,。,不同环氧固化剂带水涂装效果幸号号型燥情况,,,,,着力,级韧性,级冲击性,,,,,,通酚醛胺干,,,,,,肪胺干,,,,酰胺干,,,,,,,链酚醛胺干,,,,,,,链酚醛胺干,,,从分子结构看,天然长链取代酚醛胺固化剂既含有肪族二元胺端基,又含有弱酸性的酚羟基,以及带有饱和双链的,,,直链,这种独特的分子结构使该类固化具有更好的综合性能。弱酸性的酚羟基,能催化脂肪元胺端基与环氧基的低温快速固化。苯环上的,,,直链代基,降低了环氧树脂体系得表面能,使它比含低分量聚酰胺的环氧树脂体系有更低的表面张力,从而提了环氧树脂涂料在被涂表面上的流动性和对被涂表面附着性。憎水性极好的长碳链以及抗化学腐蚀的苯环构,使固化后的环氧树脂体系比其它固化体系具有更,,,,……………………………………,,,…,,,,,,,…………………………………………………………,

　　——实验与研究的耐水性和耐腐蚀性。,,玻璃鳞片的筛选璃鳞片是一种新型、高效的防锈颜料,由于涂层片状玻璃鳞片彼此平行或重叠排列,形成一道道保护障,延缓腐蚀介质透过涂层到达基材表面的时间,从而长基材的使用寿命。以玻璃鳞片用量、粒径为主要影因素,以耐人工海水、耐碱液、耐盐雾等为评价方法以确定玻璃鳞片合适的添加量和目径。,玻璃鳞片的用量对涂层耐介质性能的影响,,,,℃,,,,盐水,,个月,,,,,,,,,,个月,盐雾,,,,,,,,,时,大面积起泡、生锈膜起小泡,部分锈蚀面积起泡,生锈漆膜部分起小泡。刮开漆膜底材生锈膜起小泡,丧失附着力膜部分起小泡,刮开漆膜底材生锈,漆膜少量起泡,起泡处生锈膜部分起小泡,丧失附着力部分起泡,起泡处生锈,漆膜大部分完好,样板边缘几个小泡膜完好,仍有附着力缘有几个小泡,漆膜大部分完好,起几个小泡膜部分起泡,仍有附着力膜完好,漆膜少量起泡,起泡处生锈膜部分起大泡,丧失附着力少部分起泡,起泡处生锈璃鳞片用量在,,,以下时不能形成多层屏蔽的效,影响耐介质渗透能力,用量过大时,树脂液会相对减,使涂层的粘接力和机械强度降低,容易导致涂层出微孔、毛细管等物理缺陷,涂层的吸水率明显增大,现在涂料的耐介质性能下降,不同粒径、相同用量的玻璃鳞片配制成玻璃鳞片料。采用无气喷涂喷板,干膜厚度控制在,,,,,,左,完全实干后检测其耐介质性能。,不同目径玻璃鳞片对涂层耐介质性能的影响璃鳞片粒径,目目,,,,,,,,,,,,,,,盐水,,个月,大泡,对底材没有附着力膜大部分完好,边缘几个小泡现轻微锈点盐雾,,,,,,、时,分起泡,起泡处生锈膜完好,漆膜难刮开少部分起泡,锈斑较多,,,,,,,,,个月,分起泡,无生锈,丧失附着力膜完好,刮开后还有附着力小泡,无生锈,基本没有附着力用的玻璃鳞片厚度一般在,,,, ,,,,所以目数大的片其片径也大。从表,实验结果可以看出,玻璃鳞片目对漆膜的耐介质性能有影响, ,,,目的鳞片制备的环涂料的性能较佳。选用粒径为,,,目的玻璃鳞片作为蔽颜料,用量为,,,,,,,, 由此制备的环氧玻璃鳞片涂的耐介质性佳,能发挥其阻隔屏蔽效应。蒸馏水舱涂料配方的确定过正交筛选试验,最终确立了蒸馏水舱涂料的基配方,见表,,根据该配方的特点,选择了涂料的生工艺。并对其常规性能进行了检测,完全达到设计要。,蒸馏水舱涂料基本配方表分分含量,,组分酚,环氧树脂,,,,,, ,,,,,—,,状云母,,,璃鳞片,,,,它颜料,一,,剂—,剂—,,组分化剂,一,,释剂 ,,,……………………………………………………………………………………………………………,, ,,,

　　第四届国际海洋与重防腐涂料及涂装技术研讨会, , , ,,, ,,,, ,,,,,, ,,,,,,,, , , , , ,,, , ,,,二, ,,, , ,,,, ,, ,,,,,,, , , , , ,,,,, ,,, ,,, , , , ,,,,,,,,,,规性能检测结果表目果膜颜色及外观色度, ,, ,,划圈法,级附着力拉开法, ,,,规固体含量,,,能柔韧性, ,, ,,,,,试冲击强度, ,,,,干, ,,燥性干, ,,,盐水性,,, ,,,,,,, ,个月,膜不起泡,不脱落,不生锈蒸馏水性,,,,,膜不起泡,不脱落中性盐雾, ,,,,,膜不起泡,不脱落对水质影响试验用潜艇用蒸馏水,电阻率≥,,×,,, ,, , ,,,℃,,浸泡涂装了新型潜艇蒸馏水舱涂料的试板,每一个月测量一次蒸馏水电导率的变化量, 以此考察该料对蒸馏水水质的影响。其中蒸馏水的电导率的变化线见下图。从曲线可以看出,新型潜艇用蒸馏水舱涂对蒸馏水的水质无任何影响。—电目铲 , , ,, ,,唧, , , , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,数结论环氧树脂为基料树脂,高性能天然长链取代酚醛为固化剂,配合玻璃鳞片为主要防锈颜料的新型环氧璃鳞片涂料,在保持优良防腐效果的同时,长时间使,也不会影响蒸馏水的水质,是潜艇蒸馏水舱、大型蒸水罐的理想涂料。该涂料在潜艇实艇使用后,取得了好的使用效果,具有很高的推广价值。 ,,……………………………………………………………………………………………………………