硬段含量对TDI-BDO-PPG水性聚氨酯涂层穴蚀性能的影响

目的研究硬段含量对TDI-BDO-PPG水性聚氨酯(主要以TDI作硬段、BDO作扩链剂,PPG作软段的水性聚氨酯系列)在海水中穴蚀性能的影响。方法制备不同硬段含量的TDI-BDO-PPG水性聚氨酯,用超声波气蚀试验机对其进行穴蚀模拟试验。利用傅里叶红外光谱仪、拉伸试验机、激光共聚焦显微镜等设备,研究聚氨酯的结构特征峰、试样的拉伸性能及100%定伸永久变形率和试样穴蚀前后的表面形貌。结果涂有TDI-BDO-PPG水性聚氨酯的普通碳钢较其本身有更好的耐穴蚀性能。随着硬段含量从27%到50%逐渐增加,与氢键相关的振动峰明显增强,试样的伸长率降低,拉伸强度增加,100%定伸永久变形率增加,耐穴蚀时间逐渐缩短。试样耐穴蚀时间与硬段含量之间并非呈线性关系,而是当硬段含量在30%左右时才会表现出更好的耐穴蚀性能。穴蚀后,硬段含量为50%的涂层表面出现大范围细小均匀裂纹,硬段含量为35%的涂层表面局部出现少量大裂纹。结论硬段含量对TDI-BDO-PPG水性聚氨酯在海水中的穴蚀性能有显著影响。当硬段含量在较低范围内时,TDI-BDO-PPG水性聚氨酯表现出优异的拉伸性能、弹性性能及耐穴蚀性能。其中,硬段含量为30%的水性聚氨酯涂层的耐穴蚀性能最佳。