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文|唐周秋
编辑|唐周秋
“ - [·前言·] - ”
将EHBP作为改性剂添加到通用环氧树脂E51中，制备出高性能涂料树脂。
首先，发现EHBP/E51的溶液粘度低于未改性的E51溶液，在降低高固体份环氧涂料的VOC方面显示出优势。
其次，当EHBP添加量为7%时，EIS测试结果表明钢结构防腐涂料顺序，改性涂层经酸、碱浸泡后，在较长时间和较宽的频率范围内具有较高的相位角和较高的低频阻抗值。 、盐溶液，表明改性涂层具有优异的长效防腐性能。
同时发现，其防腐性能随着EHBP中A2单体共轭苯环数量的增加而增加。 第三，改性涂层的冲击韧性比改性前提高了125%，Tg也略有提高。 因此，通过EHBP改性，性能同时得到增强和增韧。
«——[·环氧树脂防腐涂料组合物·]——»
含有环氧基团（三元环醚）的化合物称为环氧树脂。 一般来说，环氧化合物只有与固化剂形成交联网络才可以用作材料。 常用的固化剂包括胺类、酰胺类、酸酐类、羧酸类、咪唑类等。
人们早在1936年就开始研究环氧树脂，直到20世纪40年代末才实现工业化生产。
经过近一百年的发展，环氧树脂的种类已经非常丰富，现已出现大量不同性能的缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺和脂环族环氧树脂。
有许多商品化的特种树脂，并且已经介绍了许多其他缩水甘油基化合物的结构。
其中以环氧氯丙烷（ECH）和双酚A（BPA）为原料制备的双酚A型环氧树脂（BPA环氧树脂）产量最大，约占环氧树脂总产量的四分之三树脂。 。
高张力三元环醚反应活性高，固化温度宽，固化收缩率低； 刚性苯环结构赋予树脂优异的耐磨性、屏蔽性能、良好的硬度；
位阻较大的二甲基也具有良好的屏蔽作用； 高键能的醚键使树脂具有优异的耐化学性，相当数量的极性羟基增加了树脂的附着力，使树脂易于与多种碱发生相互作用。 材料粘合。
因此，环氧树脂广泛应用于胶粘剂、涂料、复合材料、电子封装等领域，被称为万能胶。
由于BPA环氧树脂优异的防护性能，约50%的BPA环氧树脂用于涂料，在各种应用中最为常见。 多用作金属防腐涂料的底漆和中间漆。
但BPA环氧涂料也存在交联密度过高导致的脆性、苯环和亚甲基含量高导致涂料耐候性差、分子刚性大导致粘度高等问题。
选择合适的固化剂可以解决一些问题。 涂料用环氧树脂固化剂多为胺类，包括脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺和酚胺等。 不同的固化剂与环氧树脂反应形成的3D网络性能差异很大。
环氧-胺固化反应机理：环氧在室温下与伯胺反应生成仲胺，与仲胺反应生成叔胺，在较高温度下与叔胺反应生成季胺化合物。
在胺类固化剂中，酚胺的低温反应性最好，可以在较低的环境温度下使用。 在碳排放日益收紧的今天，这一点显得尤为重要。
芳香胺和脂环胺固化物具有较高的耐盐雾性和耐化学药品性，可用于重防腐领域； 脂肪胺和聚酰胺可以提高韧性，适用于柔韧性要求较高的场合。
针对特定的应用场景，还可以对环氧树脂进行物理或化学改性以满足使用需求，如HBPs增韧、含磷环氧阻燃剂、有机硅环氧耐候改性等。
涂料中除成膜树脂外，还添加各种填料添加剂。 由于种类繁多，相关研究也很多。
传统环氧防腐涂料使用的成膜树脂为BPA环氧树脂（E20，常温固体），环氧当量约为500g/eq。 与固化剂交联后，可获得防腐性能好、韧性好的涂膜。
涂料的施工方法有喷涂、刷涂、辊涂等。 无论采用何种施工方法，涂料都必须具有合适的粘度，但固体环氧树脂不能与固化剂混合后直接施工。
二甲苯、正丁醇和丁酮等有机溶剂广泛用于溶解环氧树脂，以制成持久且易于施工的涂料。 溶剂的种类和比例还可以调节涂料的干燥速度；
然而，大量挥发性有机化合物（VOC）的使用造成空气污染，带来严重的环境问题。 二甲苯等有毒物质也极大损害员工的健康。 如果在封闭环境下施工，可能会发生火灾。 大型船舶舱室喷漆等隐患。
随着人们环保健康意识的增强、溶剂价格的上涨、VOC排放法规的收紧，人们越来越关注新型涂料技术的开发。 因此，当前涂料行业的趋势是向环保型涂料发展。
减少涂料中VOCs的方法一般有三种：使用粉末涂料或紫外光固化涂料； 重构传统涂料组分中的成膜物质，降低其粘度，获得高固含量甚至无溶剂涂料；
使用绿色溶剂，其中水性涂料最为环保。 粉末涂料对施工条件要求较高，需要在高温条件下固化，不适合大型钢结构涂装； 光固化涂料不适合彩色涂料体系。
«——[·荧光的紫外老化性能及其在防伪标记中的应用·]——»
当荧光聚合物应用于防伪、信息加密、荧光标记等领域时，聚合物会面临反复或长期的紫外线照射，荧光聚合物的抗紫外线老化性能将决定材料的稳定性和可靠性。 。
因此，将EH1011置于365nm紫外光下进行不同时间长度的紫外老化，并测量不同曝光时间后的荧光强度。
350~450nm（355nm激发）处荧光峰的荧光强度随着照射时间的增加略有降低。
400~650 nm之间荧光峰的荧光强度随着照射时间的增加而增加。 这种荧光强度的变化可能是由于辐射过程中THF的挥发引起的浓度变化造成的。
但总体来说，荧光强度变化不大，说明EH1011在紫外老化下发出的荧光比较稳定。
因此，将EH1011涂在纸上作为简单的荧光标记。 显然，纸上的标记在阳光下无法观察到，但经过紫外线照射后就会出现荧光标记，起到简单的防伪标记的作用。
预测钢防护涂层的失效对于船舶等大型钢构件具有重要意义。 由于船舶长期出海，腐蚀环境恶劣，对船体的完整性要求非常严格。
当船体出现明显的涂层失效，如起泡、生锈等时，说明船体已经被腐蚀了一段时间。
如果能够提前发现钢质防护涂层的失效并及时采取修复措施，将提高船舶的可靠性，提高人民生命财产的安全。
荧光物质可用于制备智能涂层以预测涂层失效。 因此，本文将EH1011与二乙烯三胺(DETA)混合，以甲乙酮为溶剂，制备涂料并涂在钢板上，室温固化成膜，研究EH1011/DETA涂料在预测涂层方面的可行性。失败。
电化学阻抗谱EIS（Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS）是快速评估金属表面涂层防护能力的有效方法。
因此，通过比较荧光强度的变化与EIS信号的变化，验证了EH1011荧光在预测涂层失效方面的有效性。
具体而言，对EH1011/DETA涂层在10% H2SO4溶液中浸泡不同时间进行EIS测试和荧光强度表征。
在焦距和激发波长固定的前提下，使用荧光显微镜捕捉涂层的荧光发射图像，使用仪器自带的软件测量图像的亮度，然后比较所得信号随变化的趋势随着浸泡时间。
从EIS测试得到的高频（105Hz）相位角和低频（10-1Hz）阻抗值可以了解涂层保护状况。
在浸没初期，涂层的高频相角约为90°，这意味着水和腐蚀性离子从涂层表面扩散到涂层/金属界面的路径很少，涂层具有良好的阻隔性能。
随着浸泡时间增加到10 h，电解液渗透涂层并形成到达涂层/金属界面的扩散路径，涂层的高频相角减小。
当浸泡时间在10~30h范围内时，涂层的高频相位角仍在下降，但下降速度减慢。
随后，在30至42小时的浸泡时间范围内，涂层的高频相位角降至极低的值（约5°）。
在剩余的测试时间内，涂层的相位角保持在较低值。 随着浸泡时间的延长，荧光显微照片的亮度发生三个阶段的变化。
在浸泡的前10小时内，荧光亮度迅速下降，随后在浸泡10～25小时的时间范围内，荧光亮度的下降较前阶段减缓。
如果继续延长浸泡时间，荧光亮度将不再发生明显变化。 可以看出，涂层的荧光亮度和高频相位角的变化趋势非常相似，这与涂层腐蚀失效的浸泡早、中、后期三个阶段相一致。 过程。
这为 EH1011/DETA 涂层提供了良好的故障预测能力，同时还可以将荧光亮度的变化与阻抗值的变化进行比较。
在最初的10小时内，亮度值和阻抗迅速下降，表现出良好的一致性。 然后，阻抗值在10~26h内几乎保持不变，而亮度值在10~25h内以较慢的速度下降。
此后阻抗值以较快的速度下降直至测试结束，荧光亮度保持亮度25小时直至测试结束。
在揭示涂层失效的不同阶段方面，EH1011/DETA涂层的荧光亮度与涂层高频相位角的变化趋势更加一致。 在EIS测试中，相位角对涂层阻隔性能的影响比阻抗值更重要。 对变化更加敏感。
再加上荧光预测方便直观的优点钢结构防腐涂料顺序，EH1011在预测涂层失效方面具有一定的优势。
“ - 【·结论·】 - ”
事实也证明，通过 EH1011/DETA 涂层荧光的变化，可以用肉眼成功预测涂层失效，而无需借助其他表征手段（如 EIS）。
EH1011/DETA涂层在浸没的初始阶段会发出明亮的荧光。 但浸泡22小时后，荧光强度减弱至极低水平，肉眼几乎看不见。
但在阳光照射下，涂层表面依然完好，没有任何破损的迹象。 浸泡42小时后，涂层表面出现气泡，表明涂层已失效。 真正的失效点应该在涂层浸泡22小时左右。
此时涂层的荧光亮度趋于零，起到预测作用。 因此，在涂层失效前荧光发生显着变化，成功预测涂层失效。
“ - 【·参考·】 - ”
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