admin
0 引言
近年来，随着城市规模的扩大、工业企业的发展和饮用水水源地的变迁，各大、中城市的长距离引水、输水工程相继出台，大、中口径给水管道工程相继开工[1]。由于输水用碳钢管道存在不耐腐蚀的缺点，使输水管线发生腐蚀穿孔（或断裂），造成泄漏事故，缩减埋地管道的使用寿命，不仅造成材料的浪费，甚至影响正常的生活、生产[2]。针对上述问题,进行了钢管内防腐用环氧陶瓷涂料配方研究。
1 试剂选用
在配方的研究及筛选中用到的试剂及其作用见表1。
在上述试剂的基础上，以固化温度和固化时间为研究对象，对不同固化剂的配方进行了实验研究。
2 配方选择
2.1 三乙烯四胺固化剂将环氧树脂、陶瓷粉按质量比1：1.5 的比例配制成基料，然后按不同比例加入稀释剂后置于水浴中加热至相应温度取出，加入固化剂和催化剂（以环氧树脂的质量为1）并搅拌；测量各配方的固化时间如下表2。
表2 中1# 和2# 配方可知：在固化剂含量和实验温度给定的条件下，DMP-30 可以有效加速涂料的固化，缩短固化时间，DMP-30的加入可以提高一倍的固化速度，表中7# 和8# 配方也支持了这个实验结果。3# 和4# 配方的实验结果表明：在给定的配方下，试验温度的降低会明显延长涂料的固化时间，结合6# 和7# 的实验结果发现在给定的配方下，温度对于固化时间有着重要的影响，也就是温度降低，固化速率变慢，时间延长。配方8 和9 实验结果则表明在增加了固化剂含量后，即使降低固化温度，仍然可以保证较高的固化效率，降低固化时间。配方5 和配方7 则表明稀释剂660A 的加入对于固化时间没有必然影响。根据实验结果可以得出以下结论：固化温度的升高、DMP-30 的加入以及固化剂比例的提高均可以有效地降低固化时间，稀释剂660A 对固化时间没有直接影响。
2.2 T-31 和乙二胺固化剂首先将按照环氧树脂：陶瓷粉：稀释剂660A 为1：1.5：0.15 的比例配制基料，然后在基料中加入固化剂和DMP-30 进行实验。本实验同时采用T-31 和乙二胺作为固化剂，实验结果如表3，表中各成分是以环氧树脂的量为1 来选择其他成分的添加量。
根据上表的实验结果可知，配方3 的固化时间最短，DMP-30 的加入和固化剂含量的提升可以有效提高反应速度，缩短固化时间。
比较表2 和表3 发现，两种条件下DMP-30 的加速固化的效果不同，这主要是由于选用的催化剂2，4，6—三（二甲胺基甲基）苯酚（DMP-30）属于亲核型DMP-30，对环氧树脂的固化有两种催化形式。第一种是当温度达到200℃左右时，DMP-30 中的-OH 与环氧基团发生醚化反应生成高度交联的聚醚结构；第二种是当温度升高到100℃左右时，迅速分解出叔胺产生催化效应。而在40℃条件下，DPM-30 既不能和环氧基团发生醚化反应，也不能完全分解出叔胺进行催化，因此其催化效果不明显。
3 结论
3.1 在环氧树脂的固化体系中，固化温度与固化时间长短成反比；固化剂加入量与固化时间成反比。
3.2 在环氧树脂的固化体系中，DMP-30 的加入能明显提高固化速度；溶剂对固化速度无明显影响。
3.3 通过实验选择以下三种配方作为性能测试的基础，并通过性能测试继续优选。
①环氧树脂：陶瓷粉：稀释剂660A：三乙烯四胺：DMP-30=1： 1.5：0.2： 0.2： 0.05；
②环氧树脂：陶瓷粉：稀释剂660A：三乙烯四胺：=1:1.5:0.15:0.2；
③环氧树脂：陶瓷粉：稀释剂660A：T31：乙二胺：DMP-30=1:1.5： 0.15:0.25:0.05:0.05。
