風機葉片用水性聚氨酯面漆的開發及性能研究

    兩種不同功能固化劑的不同配比對涂膜耐磨性能的影響如表5所示。
從表中可以看出，同等測試條件下，配比為7/3和6/4的配方涂膜的失重量均小于22mg，而配比為5/5和8/2配方涂膜的失重量則增大了5mg以上，單一H1固化劑涂膜的耐磨性能更差。綜上所述，配比為7/3和6/4固化劑所制備的涂膜表現出良好的耐磨性能，二者數據基本相當。
    針對上述不同固化劑配比優選試驗，將涂膜拉伸測試中的斷裂伸長率和斷裂強度與涂膜耐磨性測試中的失重量作圖后我們可以發現，涂膜具有良好的斷裂伸長率和斷裂強度時，涂膜的耐磨性也相應的較好，二者的變化趨勢是一致的。實際上,涂膜的耐磨性能體現出涂膜對于強制表面摩擦

力的抵抗能力,而涂膜的拉伸性能則體現出涂膜在承受外力時所表現出的應變能力,二者在本質上是一致的,只是表現形式不同而已。因此,我們可以通過涂膜拉伸性能測試可以得到涂膜耐磨性的一些信息。從圖4可以看出,當固化劑配比為7/3時,涂膜具有較長的斷裂伸長率和較高的斷裂強度,其失重量也處于最低的水平,因此,可確定H1和H2固化劑的最佳配比為7/3。
     3.3 涂膜動態力學性能測試
    前已述及,風機葉片涂料用于風機葉片表面后,要經歷嚴酷的氣候變化考驗及惡劣自然環境的侵蝕。比如對涂膜耐磨性的要求就是以風沙侵蝕為考慮要素。除此之外,還要經歷日光暴曬,雨水沖刷,特殊氣候腐蝕（酸霧,鹽霧,酸雨等）,而其中變化最為頻繁的,對涂膜使用壽命影響最為直接的就是溫度的變化。比如,晝夜的溫差,在某些地區甚至可以達到50度以上,季節的溫差更是相差懸殊。針對頻繁的溫度變化,我們采用粘彈性測定儀對涂膜在不同溫度下的伸長率及其應力松弛現象進行了全面測試,以表征其動態力學行為,具體數據參見表6。
    表6 涂膜不同溫度下的斷裂伸長率和應力松弛半衰期數據
    從表6的數據中可以看出,隨著溫度的升高,涂膜的斷裂伸長率逐漸增大,并且即使是在非常低的溫度下,涂膜也保持著較好的伸長率,具有一定的彈性,保證了涂膜免遭外界因素的破壞,從而保護了葉片。同時,應力松弛的半衰期數據顯示,該涂膜具有極好的動態力學行為,對外界條件的變化具有極高的適應性。
    4 結語
    水性聚氨酯面漆作為一種新興的環保涂料,通過以丙烯酸分散體作為羥基組分,以聚醚親水改性HDI三聚體中拼用部分聚酯改性HDI三聚體作為固化劑組分,制備出的涂膜具有高彈性、高耐磨性和高耐候性等特點,通過各項性能測試,尤其是重點對涂膜在不同溫度下的拉伸力學性能測試和動態粘彈性行為的研究證實,該涂料可以滿足風機葉片用涂料的性能要求,可作為一種環保型產品推廣使用,相信隨著我國對環境保護的日漸重視,風機葉片用水性聚氨酯面漆會逐步獲得認可和廣泛的應用。