高原鐵路搗固車用氟碳搪玻璃涂料耐候性能研究

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1、高原鐵路搗固車用氟碳搪玻璃涂料耐候性能研究摘要：以四氟型氟碳搪玻璃樹脂為基料，制得了具有優(yōu)異耐候性能的氟碳搪玻璃涂料。研究了不同樹脂、固化劑、鈦白粉對氟碳搪玻璃涂料耐候性能的影響，通過SEM對戶外曝曬后的漆膜表面狀況進行了表征。結果表明當選用四氟型氟碳搪玻璃樹脂、三聚體型異氰酸酯固化劑、包膜金紅石型鈦白粉，氟碳搪玻璃面漆的耐人工加速老化可達4000h，戶外曝曬30個月后漆膜表面基本無變化，光澤保持率在90%以上?！　￡P鍵詞：氟碳搪玻璃涂料；耐候性能；人工加速老化；鐵路搗固車　　0·引言　　分子主鏈或側鏈含有氟碳搪玻璃鍵(F—C)的聚合物為氟碳搪玻璃樹脂。氟碳搪玻璃樹脂涂料具有優(yōu)異的耐候性能

2、，在國外經過驗證，耐候性能達到20a之久[1]，主要由于其分子中的碳氟鍵鍵能是已知鍵能中最高的為485kJ/mol且F—C鍵非常穩(wěn)定。氟碳搪玻璃樹脂對太陽光紫外光區(qū)(220～400nm)的中長波可以透過95%以上，只有不大于220nm波長的紫外光能破壞F—C鍵，但太陽光中這些短波紫外線所占比例很小，而且易被大氣臭氧層吸收?！　¤F路搗固車是一類大型的鐵道養(yǎng)路工程機械，它在鐵道線路的新建和維修的工作中起著搗固夯實鐵路道床的作用，對鐵道線路質量的優(yōu)劣起著決定性作用。目前我國的高原鐵路包括昆明高原鐵路和世界上海拔最高的青藏高原鐵路。在高原地區(qū)作業(yè)運行的搗固車所用的涂料需抗強紫外線輻射(比平原地區(qū)強

3、30%)、耐溫差變化(-30～60℃)、耐磨蝕等惡劣條件。而傳統(tǒng)的鐵路車用涂料一般均不能滿足高原惡劣環(huán)境下的使用要求，所以研究高性能高原車用涂料已越來越受到人們的重視?！　∮绊懛继虏Ａ崮つ秃蛐缘囊蛩睾芏?，其中包括氟碳搪玻璃樹脂、顏料、固化劑的品種與類型等內部因素；以及日光的作用、溫度的變化、大氣的組成、濕度等外部因素都能對漆膜起破壞作用。本文通過對這些影響因素進行研究，制得了適合高原鐵路搗固車用的高耐候性能的氟碳搪玻璃涂料。　　1·試驗部分　　1.1氟碳搪玻璃涂料的制備及工藝　　按配方量稱取氟碳搪玻璃樹脂、顏填料、助劑和混合溶劑，用高速分散機分散均勻，然后在砂磨機中研磨至細度≤15μm

4、，調整黏度40~60s(ISO-6＃杯)，過濾出料。所制得的漆料組分與固化劑組分按4∶1的比例(質量比)配制成氟碳搪玻璃涂料?！　?.2性能測試　　按國標GB/T14522進行。采用熒光紫外線/冷凝循環(huán)試驗方法。光源為UV-B(313nm)燈管，試驗條件為：UV光照：60℃，4h；冷凝：50℃，4h。按GB/T1766對結果進行評價。按鐵標TB/T1527—2004規(guī)定測試其他性能?！　?·結果與討論　　2.1不同樹脂對耐人工加速老化性能的影響　　高原地區(qū)用鐵路施工車輛都暴露在高原大氣環(huán)境中，紫外線照射幅度強，其所用的涂料需有抗強紫外線輻射能力。幾種不同類型樹脂的耐紫外光加速老化試驗色差(

5、△E)和60°角光澤保持率變化試驗結果如圖1、圖2所示。　　從圖1和圖2可知，構成搪瓷反應釜裝置一般是由傳動裝置、聯(lián)軸器、機架、攪拌軸、軸封、攪拌器等部分構成的。如圖1。1.3功能及其影響因素攪拌器的功能簡單的說就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達到攪拌過程的目的。這一作用由運動著的葉輪所產生，因此，葉輪的外形、尺寸、數量還有轉速對攪拌器的功能形成了直接的影響。同時攪拌器的功能發(fā)揮還與攪拌介質的物性和工作環(huán)境有關。另外，攪拌罐的形狀、尺寸、擋板的設置情況、物料在罐中的進出方式都屬于工作環(huán)境的范疇，以及攪拌器在罐內的安裝位置，種種因素都能對攪拌器的功能形成不同程度的影響。攪拌功率是

6、攪拌過程進行時需要的動力，包含攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率，內涵不同卻又有聯(lián)系的。能夠使攪拌器連續(xù)運轉所需要的功率就是攪拌器功率。而把攪拌器使搪玻璃反應罐中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率就是攪拌作業(yè)功率。最理想的狀況是攪拌器的功率等于攪拌作業(yè)功率。更多技術請咨詢淄博拓進化工www.tangboli.com.cn設備銷售有限公司！氟碳搪玻璃樹脂具有很好的耐人工加速老化性能。耐候性能大小順序為：四氟型氟碳搪玻璃樹脂＞三氟型氟碳搪玻璃樹脂＞丙烯酸樹脂。主要是因為氟碳搪玻璃樹脂中含有的C—F鍵的鍵能是目前已知化學鍵中鍵能最高的，其鍵能高達485KJ/mol，原子間結合力強，不易發(fā)生光化學反應

7、而被離解，所以耐候性好。氟碳搪玻璃涂料的超常耐候性與樹脂的含氟量直接相關，氟含量越高，其制備成涂料的耐老化性、耐化學性的耐久性越長[2]，三氟型氟碳搪玻璃樹脂是三氟氯乙烯和乙烯基單體的共聚物，氟碳搪玻璃樹脂的氟含量僅為23%左右，而四氟型氟碳搪玻璃樹脂是由四氟乙烯和乙烯基單體的共聚物，不含氯，分子中的氟含量可達27%左右，另外由于四氟型氟碳搪玻璃樹脂不含氯，其分子排列更規(guī)整，分子鏈不易被紫外線光解斷裂；而三氟型氟碳搪玻璃