钢材表面处理工艺对环氧涂层附着力的影响
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圈
ｎ
钢材表面处理工艺对环氧涂层附着力的影响
曩 技
术
竺 关 。 采 为 各 种 因 堡 素 对 孽 涂 层 ’ 。 芝 寿 命 黝 苎 统 兰 ～ 一 般 说 来 ， 涂 层 与 钢 材 结 合 牢 固 要 有 两 个 基 本
…
Ｉ Ｔ ｏ
二 。 ：
表４
， 、
不同喷砂方法对钢材粗糙度 的影响
’ 。 、
不喷砂
１ ０ ０ ７０ ６０
１
０ ． ８ ３
１ ． １ ７ ２ ２ ． ５ ２ ４ ２ ． ２ １ ３
鬻黧 鬻 穗
鬻 ：
喷砂时间对钢材粗糙度的影响
粗 糙度 Ｒａ （ ｔ ａ ｍ： ２ ０ ． ８ ５ ６
１ ． ０ｌ ３
０． ８ ２ ３
３ ０ ． ６ ８ ０
１ ． ０ｌ ７
１ ． ０８ ９
４ ０ ． ８ ８ ８
１ ． ０ ４ ２
１ ． ０ ２ ３
ＱＮ ｉ ｘ ４ ２ ０ ０ 型金 属 涂层 测厚 仪 Ｐ ｏ ｓ ｉ Ｔ ｅ ｓ ｔ Ａ Ｔ附着 力 测 试
双酚Ａ 环氧树脂Ｅ ５ １ ： 南通星辰合成材料有限公 ２ 结果与讨论
司 ；１ ， ２ 一 环 己二胺 、丙酮 ：国药集 团化学试 剂有限公
司。
１ ． ２ 实验 方 法
由表 １ 可见 ，涂装前钢材表面处理 的质量是影 响
但这 并不意 味着表面 粗糙 度越 大 ，对提 高涂 层
源自文库
涂 层保护性能的最主要的 因素。因此 ，钢材表面处理 附着 力越有利 。当表面粗 糙度偏 高 ，涂 层厚 度就有
的质量控制是确保涂层保护性能最关键的环节 。 。事 可能 无法把 粗糙度 中的所 有波峰 全部遮 盖住 ，时 间
实上 ，对于钢 材表 面处理影 响涂 层保护性 能是通过 不长就 会 出现 点蚀 ，造成涂 层提前 失效 。粗糙 度必
作者 简介 ：王志鹏 （ １ ９ ８ ３ 一） ，吉林通化人 ，工程师 ，学士 ，主要研 究方向为船舶 与海洋结构物设计
制造 。
ＴＯ１ ＿ ＡＬ ＣＯＲＲ０ＳＩ ＯＮ ＣＯ ＮＴＲｏＬ
ＶＯ Ｌ＿ ２７ Ｎｏ． １ １ Ｎｏ ２０ １３
圈
须控制在一个合理 的范 围内Ｈ 。 并用 丙酮清洗 ，然后 将混 合胶水 涂在锭 子上 ，粘贴 基于 以上 原 因 ，本 文 以 环 氧 涂 料 作 为 研 究 对 在树 脂涂 层上 ，室温 固化 １ ２ ｈ ，５ ０ ￣ Ｃ固化 １ ５ ｈ 。 象 ，希 望通过研 究钢 材表面 的喷 砂工 艺 ，考 察影 响 １ ． ２ ． ３ 性能测试 表面 粗糙 度的具 体 因素 ，并 摸索 其与 环氧涂 层附 着
砂工艺 ，以提高涂 层的保护寿命 。
本文中性 能测试所 用仪 器设备如表２ 所示 。
涂层性 能测试 仪 器设备 洳 试项 目
力 的关 系 ，从 而最终 确定具 有 高附着 效果 的钢材 喷 表２
ｌ实验
１ １ 晤垂 ’ 【 附着 力
Ｔ Ｒ ２ ０ ０ 手 持式 粗糙度仪
、
表１
各 种 因 素 对 涂 层 寿 命 的 影 响
… … 一 … … 。
资 料 介
二 二
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５
月 Ｂ 午 垲缅 百 ’
影响 因 素 表 面处理 质 量
影 响 程度 （ ％） ４ ９ ． ５
丁 。 一 脲 丁 且
对 涂 层本 身 的 性 质 堤 出 ｒ要 求 ；第 二 ，涂 层 和 铡 材
膜厚（ 涂装 道数）
涂 料 种 类 其 他 因素
１ ９ ． １
４ ． ９ ２ ６ ． ５
表面之 间要 有足够 大的接 触面 ，这 除 了提 高底 材表
面 粗 糙 度 以 外 没 有 其 他 更 好 的 办 法 ， 因 此 ，需 要 对 锏料； ＃ ； Ⅱ 啬 ｂ 喜而府 ｈ 柙
剂ｌ ７ ． ５ ｇ ，机械 搅拌至 体系均匀 ，然后用漆 膜涂敷 器 固化６ ｈ 。
１ ． ２ ． ２ 附着力测试样板制备 将 固化后 的树 脂涂层和 锭子 分别 用砂纸 打磨 ，
表３
喷 砂 时 间 １ 不 喷 砂
５ ｍｉ ｎ
１ Ｏ ｍｉ ｎ
由表４ 可 明显看 出 ，改变喷砂磨料的粒径 ，粗糙 ２ ． ３ 钢材表面粗糙度对 附着力的影响
１ ． １ ０ ５
１ ． ０ ６ ７
１ ． ２ ７ ２
１ ． １ ２
０． ９９ ８
１ ． １ ７ １
１ ． ３ ８ ７
１ ． １ ５ ８
１ ． １ ９ ６
１ ． ０１ ６
１ ． ０３ ６
１ ． ３０ ４
１ ． １ ４
１ ． １ ６
去掉最大值和最小值之后计算得到的平均值
５ ０ ． ６ ３ ０
１ ． ３ ３ ５
０ ． ９ ３ ７
６ ０ ． ８ ６ １
０． ９ ８ ５
１ ． ０３ ７
平 均 值 ０ ． ８ ６
１ ． ０１
１ ． ０ ２
０ ． ８ ３
０ ． ８ ９ ４
１ ． １ ７ ２
２ ０ ｍｉ ｎ
３ ０ ｍｉ ｎ
对通过 不 同喷砂时 间得到 不同表面 粗糙度 钢材 进 行 环氧 漆膜 涂 覆 ，附着 力结果 如表 ５ 所示 。当钢
嬲 飘 ；
辊涂于钢 材表面 ，室温 固化 ｌ ４ ｈ ，５ ０ ￣ Ｃ Ｎ｛ ｇ ４ ｈ ，８ ０ ￣ Ｃ 度变化非 常明显 ，随着磨料粒径 的增大而增大 。
１ ． ２ ． １涂层制备
２ ・ １ 不 同喷砂 时间对钢 材 表面粗 糙 度的影 响
由表３ 可 明显看出 ，延长喷砂时 间，钢材 的表 面
粗糙 度并没 有变化 ，即 喷砂时 间的长短 对钢 材表面
取ｌ Ｏ ０ ｇ Ｅ ５ ｌ 于三 口瓶 中倒入一次性 塑料 杯中 ，按 粗糙度的大小几乎 没有影 响。 照环氧基 ： 活泼 氢比例 为 １ ： １ ． ２ 加Ａ １ ， ２ 一 环 己二 胺 固化 ２ ． ２ 不 同喷砂磨料粒径对粗糙度的影响
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钢材表面处理工艺对环氧涂层附着力的影响
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二 。 ：
表４
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不同喷砂方法对钢材粗糙度 的影响
’ 。 、
不喷砂
１ ０ ０ ７０ ６０
１
０ ． ８ ３
１ ． １ ７ ２ ２ ． ５ ２ ４ ２ ． ２ １ ３
鬻黧 鬻 穗
鬻 ：
喷砂时间对钢材粗糙度的影响
粗 糙度 Ｒａ （ ｔ ａ ｍ： ２ ０ ． ８ ５ ６
１ ． ０ｌ ３
０． ８ ２ ３
３ ０ ． ６ ８ ０
１ ． ０ｌ ７
１ ． ０８ ９
４ ０ ． ８ ８ ８
１ ． ０ ４ ２
１ ． ０ ２ ３
ＱＮ ｉ ｘ ４ ２ ０ ０ 型金 属 涂层 测厚 仪 Ｐ ｏ ｓ ｉ Ｔ ｅ ｓ ｔ Ａ Ｔ附着 力 测 试
双酚Ａ 环氧树脂Ｅ ５ １ ： 南通星辰合成材料有限公 ２ 结果与讨论
司 ；１ ， ２ 一 环 己二胺 、丙酮 ：国药集 团化学试 剂有限公
司。
１ ． ２ 实验 方 法
由表 １ 可见 ，涂装前钢材表面处理 的质量是影 响
但这 并不意 味着表面 粗糙 度越 大 ，对提 高涂 层
源自文库
涂 层保护性能的最主要的 因素。因此 ，钢材表面处理 附着 力越有利 。当表面粗 糙度偏 高 ，涂 层厚 度就有
的质量控制是确保涂层保护性能最关键的环节 。 。事 可能 无法把 粗糙度 中的所 有波峰 全部遮 盖住 ，时 间
实上 ，对于钢 材表 面处理影 响涂 层保护性 能是通过 不长就 会 出现 点蚀 ，造成涂 层提前 失效 。粗糙 度必
作者 简介 ：王志鹏 （ １ ９ ８ ３ 一） ，吉林通化人 ，工程师 ，学士 ，主要研 究方向为船舶 与海洋结构物设计
制造 。
ＴＯ１ ＿ ＡＬ ＣＯＲＲ０ＳＩ ＯＮ ＣＯ ＮＴＲｏＬ
ＶＯ Ｌ＿ ２７ Ｎｏ． １ １ Ｎｏ ２０ １３
圈
须控制在一个合理 的范 围内Ｈ 。 并用 丙酮清洗 ，然后 将混 合胶水 涂在锭 子上 ，粘贴 基于 以上 原 因 ，本 文 以 环 氧 涂 料 作 为 研 究 对 在树 脂涂 层上 ，室温 固化 １ ２ ｈ ，５ ０ ￣ Ｃ固化 １ ５ ｈ 。 象 ，希 望通过研 究钢 材表面 的喷 砂工 艺 ，考 察影 响 １ ． ２ ． ３ 性能测试 表面 粗糙 度的具 体 因素 ，并 摸索 其与 环氧涂 层附 着
砂工艺 ，以提高涂 层的保护寿命 。
本文中性 能测试所 用仪 器设备如表２ 所示 。
涂层性 能测试 仪 器设备 洳 试项 目
力 的关 系 ，从 而最终 确定具 有 高附着 效果 的钢材 喷 表２
ｌ实验
１ １ 晤垂 ’ 【 附着 力
Ｔ Ｒ ２ ０ ０ 手 持式 粗糙度仪
、
表１
各 种 因 素 对 涂 层 寿 命 的 影 响
… … 一 … … 。
资 料 介
二 二
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５
月 Ｂ 午 垲缅 百 ’
影响 因 素 表 面处理 质 量
影 响 程度 （ ％） ４ ９ ． ５
丁 。 一 脲 丁 且
对 涂 层本 身 的 性 质 堤 出 ｒ要 求 ；第 二 ，涂 层 和 铡 材
膜厚（ 涂装 道数）
涂 料 种 类 其 他 因素
１ ９ ． １
４ ． ９ ２ ６ ． ５
表面之 间要 有足够 大的接 触面 ，这 除 了提 高底 材表
面 粗 糙 度 以 外 没 有 其 他 更 好 的 办 法 ， 因 此 ，需 要 对 锏料； ＃ ； Ⅱ 啬 ｂ 喜而府 ｈ 柙
剂ｌ ７ ． ５ ｇ ，机械 搅拌至 体系均匀 ，然后用漆 膜涂敷 器 固化６ ｈ 。
１ ． ２ ． ２ 附着力测试样板制备 将 固化后 的树 脂涂层和 锭子 分别 用砂纸 打磨 ，
表３
喷 砂 时 间 １ 不 喷 砂
５ ｍｉ ｎ
１ Ｏ ｍｉ ｎ
由表４ 可 明显看 出 ，改变喷砂磨料的粒径 ，粗糙 ２ ． ３ 钢材表面粗糙度对 附着力的影响
１ ． １ ０ ５
１ ． ０ ６ ７
１ ． ２ ７ ２
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１ ． １ ５ ８
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１ ． ０１ ６
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１ ． １ ４
１ ． １ ６
去掉最大值和最小值之后计算得到的平均值
５ ０ ． ６ ３ ０
１ ． ３ ３ ５
０ ． ９ ３ ７
６ ０ ． ８ ６ １
０． ９ ８ ５
１ ． ０３ ７
平 均 值 ０ ． ８ ６
１ ． ０１
１ ． ０ ２
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１ ． １ ７ ２
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对通过 不 同喷砂时 间得到 不同表面 粗糙度 钢材 进 行 环氧 漆膜 涂 覆 ，附着 力结果 如表 ５ 所示 。当钢
嬲 飘 ；
辊涂于钢 材表面 ，室温 固化 ｌ ４ ｈ ，５ ０ ￣ Ｃ Ｎ｛ ｇ ４ ｈ ，８ ０ ￣ Ｃ 度变化非 常明显 ，随着磨料粒径 的增大而增大 。
１ ． ２ ． １涂层制备
２ ・ １ 不 同喷砂 时间对钢 材 表面粗 糙 度的影 响
由表３ 可 明显看出 ，延长喷砂时 间，钢材 的表 面
粗糙 度并没 有变化 ，即 喷砂时 间的长短 对钢 材表面
取ｌ Ｏ ０ ｇ Ｅ ５ ｌ 于三 口瓶 中倒入一次性 塑料 杯中 ，按 粗糙度的大小几乎 没有影 响。 照环氧基 ： 活泼 氢比例 为 １ ： １ ． ２ 加Ａ １ ， ２ 一 环 己二 胺 固化 ２ ． ２ 不 同喷砂磨料粒径对粗糙度的影响