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填料对甲板用环氧树脂涂层抗冲击性能的影响研究
| 论文题名： | 填料对甲板用环氧树脂涂层抗冲击性能的影响研究 |
| 关键词： | 舰船甲板;复合填料;环氧树脂涂层;抗冲击性能 |
| 摘要： | 随着我国舰船行业的发展，具有高抗冲击性、高附着力、高摩擦系数的甲板环氧树脂涂料的需求变得日益迫切。特别是涂层的抗冲击性能，极大地影响着涂层的使用效果和寿命。填料作为甲板环氧树脂涂料中一个必不可少的组分，可以对涂层的各项性能产生显著的影响。因此，研究填料的尺寸、形状、含量、复合等与环氧树脂涂层抗冲击性能的关系，对开发研制高抗冲甲板环氧树脂涂料，具有重要的指导意义。 本文制备了不同形状填料（玻璃粉、玻璃鳞片和玻璃纤维）环氧树脂涂层，以及不同尺寸填料（SiO2、云母、碳纤维）环氧树脂涂层，研究了填料的形状、尺寸与环氧树脂涂层抗冲击性能之间的关系。研究了常用填料/环氧涂层的抗冲击性能，确定了用于复合的填料种类，并考察了复合填料对环氧树脂涂层抗冲击性能的影响，得到一组环氧树脂涂层抗冲击性能最优的复合填料配方。通过倒头冲击仪测试，考察了该填料复合配方能否达到高抗冲击性能甲板环氧树脂涂层的应用要求。同时将超分子聚合物作为新型填料加入到环氧树脂中，制备了超分子聚合物环氧树脂材料，通过悬臂梁冲击测试仪研究了超分子聚合物对环氧树脂材料抗冲击性能的影响，主要结果如下： 不同形状的SiO2填料，对环氧树脂涂层抗冲击性能的影响也不同。在相同填料含量下，与片状、球状SiO2填料相比，纤维状SiO2填料在涂层抗冲击性能上具有更为明显增强效果；对于球状和片状填料/环氧涂层的附着力、柔韧性，能够改善涂层的抗冲击性能，而纤维填料/环氧涂层所具有优异的抗冲击性能与其涂层附着力、柔韧性无关。当填料含量较低（5wt.％~20wt.%）时，对于不同形状的填料，环氧树脂涂层抗冲击性能随着填料尺寸的减小而增大。 通过对单一填料和复合填料的涂层抗冲击性能研究，确定了抗冲击性能最优的复合填料配方，即（3%纳米TiO2+15%玻璃纤维+10%云母AM606）。将此配方填料加入到甲板环氧树脂体系中，进行涂层高抗冲击性能测试，其倒头最大冲击高度可达到1.5米。 本文制备的超分子聚合物，以不规则的微孔洞和微球形态均匀分布在环氧树脂中，但未与树脂基体产生化学作用。随着环氧涂层中超分子聚合物含量的增加，环氧涂层的弹性模量下降，抗冲击强度先升高后降低。当超分子聚合物含量为2%时，抗冲击强度为52 kJ/m2，是纯环氧树脂的2倍。 |
| 作者： | 李龙 |
| 专业： | 应用化学 |
| 导师： | 刘连河 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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