防腐蚀涂料应用广泛、种类繁多，较为常见的树脂体系有环氧树脂、环氧沥青、沥青、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯、高氯化聚乙烯、聚氨酯、聚氨酯沥青、酚醛、醇酸漆等。

传统的氯化橡胶防腐涂料溶解性和混溶性差，而且存在污染问题，近年来国内也开展了不少防腐蚀涂料方面的研究，取得了大量的研究成果，出现了环氧聚氨酯、丙烯酸聚氨酯等较为新型的防腐蚀涂料[1,2]。

其中环氧聚氨酯防腐蚀涂料通常是以环氧树脂为基体树脂，TDI 与TMP 加成物作固化剂而制成的双组份防腐蚀涂料，其固化后的漆膜既具有环氧树脂的高附着力、高强度、低收缩率、耐化学品性和防腐性，又具有聚氨酯的优良柔韧性、耐磨、耐油、高丰满度、耐老化性能和成膜性能，同时又具有良好的耐热和低温固化性能中国建材网cnprofit.com。

本次研究选择环氧聚氨酯体系进行优化改进，在不断提高产品防腐蚀性能的同时，寻求生产低成本高质量的防腐蚀涂料产品的途径，兼顾产品成本，简化施工方法，提高市场竞争力[3,4]。

经过反复筛选、对比，最终获得了较为优化的蓖麻油改性环氧聚氨酯防腐蚀涂料配方，以该配方制成的产品在防腐蚀性能、施工性能和成本方面均表现优异。可以用于各种油罐、油槽、机械设备、电机仪表、建筑钢结构等的防腐蚀保护。

表1 试剂及生产厂家

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

采用的试剂见表1。

实验中使用的仪器见表2。

表2 实验仪器

1.2 实验方法

1.2.1 蓖麻油改性异氰酸酯预聚物的合成

（1）蓖麻油与1,5 戊二醇预聚物的制备：

将精脱蓖麻油1 200 g、1,5 戊二醇240 g、甲苯560 g 投入装有分水器、蛇形冷凝器和电动搅拌器的三口圆底烧瓶内;启动电动搅拌机维持搅拌转速120~180 r/min，将原料充分搅拌至混合均匀，开启恒温电热套，升温至200 ℃后保持反应温度为(200±2)℃，反应期间注意排出分水器中的水，连续搅拌反应1.5~2 h 后，关闭恒温电热套在保持搅拌下冷却至60 ℃出料，制得蓖麻油与1,5 戊二醇预聚物。

（2）蓖麻油改性异氰酸酯预聚物的合成：

将TDI(甲苯二异氰酸酯)600 g、TMP(三羟甲基丙烷)100 g、二甲苯800 g 及蓖麻油与1,5 戊二醇的预聚物（刚制备的）500 g 投入装有分水器、蛇形冷凝器和电动搅拌器的三口圆底烧瓶内;启动电动搅拌机维持搅拌转速120~180 r/min，将原料充分搅拌至混合均匀，开启恒温电热套，升温至90 ℃后保持反应温度为(90±2)℃，连续搅拌反应1.5~2 h 后，关闭恒温电热套在保持搅拌下冷却至50 ℃出料，制得蓖麻油改性异氰酸酯预聚物。

1.2.2 未经蓖麻油改性TMP-TDI 预聚物的合成

将TDI(甲苯二异氰酸酯)600 g、TMP(三羟甲基丙烷)200 g、二甲苯1 200 g 投入装有分水器、蛇形冷凝器和电动搅拌器的三口圆底烧瓶内;启动电动搅拌机维持搅拌转速120~180 r/min，将原料充分

搅拌至混合均匀，开启恒温电热套，升温至90 ℃后保持反应温度为(90±2)℃，连续搅拌反应1.5~2 h后，关闭恒温电热套在保持搅拌下冷却至50 ℃出料，制得未经蓖麻油改性TMP-TDI 预聚物。

1.2.3 防腐蚀涂料的制备

（1） 按以下配方制备防腐蚀涂料基料（组分A）[5]：

环氧树脂E-44：25%~30%；钛白粉：22%~26%；滑石粉：10%~15%；沉淀硫酸钡：10%~15%；二甲苯：18%~25%；BYK-163：0.5%

制备工艺：首先在平底不锈钢杯中投入环氧树脂E-44，二甲苯和BYK-163，启动分散砂磨两用机高速分散2~3 min，然后依次投入钛白粉、滑石粉和沉淀硫酸钡，每种粉料投入时应暂停搅拌，投料完成后应高速分散5 min，全部物料投入后高速分散20min，最后加入2~5 mm 玻璃微珠研磨至细度30 μm以下，用200 目滤网过滤制得防腐蚀涂料基料。

（2）组分B：实验样品配套固化剂采用1.2.1中制备的蓖麻油改性异氰酸酯预聚物；对比样品配套固化剂采用1.2.2 中制备的未经蓖麻油改性TMP-TDI 预聚物。

1.2.4 漆膜制备

将组分A 和组分B 按照1:1 的比例混合搅拌均匀，熟化0.5 h 后制得施工涂料，用于漆膜制备。

（1） 耐酸碱、防腐蚀性能测试用漆膜制备：

使用浸涂法制备漆膜。将70 mm×150 mm×0.8~1.5mm，预先经过500 目砂纸人工除锈、二甲苯溶剂清洗、40 ℃烘干的带孔普通低碳薄钢板浸入施工涂料中，浸涂时间20~25 s，浸涂完成后自然干燥24 h，漆膜总厚度为200~300 μm。

（2）附着力、硬度等性能测试用漆膜制备：使用刷涂法制备漆膜。在70 mm×150 mm×0.8~1.5mm，预先经过500 目砂纸人工除锈、二甲苯溶剂清洗、40 ℃烘干的普通低碳薄钢板上用2 寸羊毛刷单面刷涂一道施工涂料，刷涂完成后自然干燥24 h，漆膜总厚度为50~60 μm。

1.3 性能测试

对1.2.3 中制备的漆膜样板的漆膜外观、表干时间、实干时间、光泽、冲击强度、柔韧性、附着力、硬度及耐酸、碱、盐等主要性能指标进行了测定[6]：

（1）漆膜外观：肉眼目测。

（2）干燥时间：按照GB/T1728-1979 标准规定进行测定。

（3）光泽：漆膜光泽用DR60 型漆膜光泽度测试仪进行测定。

（4）抗冲击强度：漆膜抗冲击强度按GB/T1732—1993 标准规定，用QJC 型涂膜冲击试验器进行检测。

（5） 柔韧性：漆膜柔韧性按照GB/T1731—1993 标准规定，用WD.83-1731 型漆膜柔韧性测定仪进行检测。

（6）附着力：附着力按照GB/T1720-1979 标准规定，用QFZ 型涂膜附着力试验仪进行测定。

（7） 硬度：漆膜硬度按照GB/T6739-2006 标准规定，用QHQ 型涂膜划痕铅笔硬度计进行检测。

（8） 耐酸、碱、盐水性能：常温状态下将漆膜样板在海水中浸泡1.5 个月，在10%硫酸溶液中浸泡1 个月，在10%氢氧化钠溶液中浸泡1 个月。

2 结果与讨论

（1） 性能测试结果：

表3 为实验样品制得的漆膜样板及国内市场上某一较为知名品牌防腐蚀涂料（对比样品）用同样方法制得的漆膜样板的漆膜性能检测数据。

（2）环氧聚氨酯涂料一般是通过异氰基聚氧基酯预聚物与环氧树脂反应交联而生成大分子高聚物。产生了既有聚氨酯特性又具有环氧树脂特性的聚合物，该聚合物既有很好的柔韧性又有相当好的抗腐蚀性。蓖麻油（C3H5(C18H31O2)3）是脂肪酸的三甘油酯，含90%蓖麻酸(9-烯基-12 羟基十八酸)。经蓖麻油改性的异氰酸酯预聚物应用于环氧聚氨酯体系防腐蚀涂料后，进一步改善了环氧聚氨酯聚合物分子互穿网络结构，从而使防腐蚀涂料的耐酸、碱及盐水（海水）等方面的防腐蚀性能得到了改善。

3 结 论

（1）蓖麻油改性异氰酸酯预聚物应用于环氧聚氨酯体系防腐蚀涂料后，其耐酸、碱及盐水（海水）等防腐蚀性能得到了明显的改善。

（2）蓖麻油改性异氰酸酯预聚物应用于环氧聚氨酯体系防腐蚀涂料后，进一步改善了漆膜性能，提高了漆膜的抗冲击强度和柔韧性。

（3）采用蓖麻油改性异氰酸酯预聚物的环氧聚氨酯体系防腐蚀涂料，其原材料价格相对较为低廉，溶剂体系较为简单，从而在提高产品质量的同时，降低了产品成本。

表3 漆膜性能检测数据对照表

总之，蓖麻油改性异氰酸酯预聚物应用于环氧聚氨酯体系防腐蚀涂料明显改善了防腐蚀性能，在保证质量的前提下降低了产品成本，具有较好的实际应用价值。