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水性抗異電位腐蝕底漆的性能研究
王明強，趙 薇，盧 偉，姜清淮，王瑞華，溫杰平
（高端裝備涂料全國重點實驗室，山東青島 266071）
作者簡介：王明強（1987–），男，山東濰坊人。高級工程師，碩士，主要從事功能涂料研究。
基金項目：泰山產業領軍人才工程資助項目（tscx202408136）
引用格式：王明強,趙薇,盧偉,等.水性抗異電位腐蝕底漆的性能研究[J].中國涂料,2025,40(11):28-33
摘 要：：針對飛機結構件各種金屬結構件的裝配產生的異電位腐蝕，以及其他流體的耐受性要求，采用水性環氧乳液及配套的固化劑體系，選用無鉻環境友好型防銹顏填料，開發出一款水性環氧抗異電位腐蝕底漆。討論了影響涂膜性能的各種因素，并著重檢驗其抗異電位腐蝕性能。結果表明，本產品具有優良的抗異電位腐蝕性能，耐流體性能優良，可以滿足飛機結構件的腐蝕防護。
關鍵詞：：水性環氧；無鉻；抗異電位腐蝕；耐流體
0 前 言
飛機內部有著大量的不同金屬合金如鋁合金、鈦合金、鎂合金等組合成的結構件，由于環境的不同，在潮濕的環境下，金屬間會有電流通過形成電導通狀態，導致其中某一材料會產生腐蝕，并產生某些氧化物、硫化物堆積，造成進一步腐蝕。腐蝕產生的材料減薄及局部的缺陷會引起應力集中，在極端情況下易形成裂紋，甚至會損壞結構的完整性及力學性能[1]。并且結構件分布范圍較廣，不可避免地會接觸到一些潤滑油、燃油及密封劑等。這些流體具有一定的腐蝕性，若不對結構件進行保護，受到此類因素影響后，也會對飛機產生安全隱患。
由于飛機的結構設計，異電位腐蝕難以避免，所以必須用能夠減緩甚至阻隔異電位腐蝕的涂料來進行保護。這種涂料主要以環氧樹脂體系為主，雙組分環氧樹脂涂料具有附著力好，耐化學品、耐溶劑性能優異，硬度高及耐磨性好等優點。目前國際主流的大型飛機如波音737、747，空客320、330等均使用溶劑型含鉻環氧涂料來應對異電位腐蝕威脅。
隨著國內外對環保的要求越來越高，越來越追求尊重自然、順應自然和保護自然，無溶劑化、水性化、無毒化已經成為涂料行業的發展趨勢[2]。本研究以水性環氧樹脂作為成膜物并對其改性，采用無鉻環境友好型防銹顏填料研制的水性環氧抗異電位腐蝕底漆，其在高鹽霧、高濕熱環境下可以保護基材不產生腐蝕長達2 200 h，還具有優良的耐流體、抗沖擊等性能，可以很好地保護飛機結構件免受嚴酷環境及相關流體的腐蝕，有效保護飛機結構件長壽命服役。
1 實驗部分
1.1 主要原料及儀器
1.2 水性環氧樹脂乳液的合成
1.3 水性抗異電位腐蝕底漆的制備
1.3.1 涂料配方
1.3.2 制 漆
1.3.3 實驗基材處理
1.3.4 制 板
1.4 主要性能測試及表征
1.4.1 抗異電位腐蝕
1.4.2 耐流體
1.4.3 附著力
1.4.4 柔韌性
2 結果與討論
2.1 改性環氧樹脂分析
2.2 樹脂及固化劑對涂層性能的影響
2.3 顏填料對涂層抗異電位腐蝕性能的影響
2.4 助劑及助溶劑對涂層施工性能的影響
3 水性抗異電位腐蝕底漆的性能
4 結 語
水性抗異電位腐蝕底漆綜合性能受環氧樹脂及固化劑、顏填料等影響。
（1）使用酚醛改性環氧樹脂可以提高底漆的抗異電位腐蝕性、耐流體性。
（2）拼合適用聚酰胺固化劑和胺改性固化劑可以提高底漆的抗沖擊性、抗異電位腐蝕性。
（3）添加較多的多聚磷酸鹽和三聚磷酸鋁，另外少量添加磷酸鋅及氧化鋅，提高底漆的抗異電位腐蝕性能。
（4）通過添加流平劑、流變助劑和少量助溶劑可以提高涂層的流平性、抗流掛性及適用期。
水性化、無溶劑化、無毒化是未來涂料發展的趨勢，隨著環保的要求越來越高，傳統溶劑型涂料會逐漸被替代。隨著新型防銹劑、高性能水性樹脂等新材料的涌現，水性涂料的防腐性必然會得到大幅提升，市場及應用也會更加廣闊。
摘編自《中國涂料》2025年第40卷第11期，詳細內容請點擊文末“閱讀原文”或掃描下方二維碼獲取文章全文。
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本文系作者王明強、趙薇、盧偉、姜清淮、王瑞華、溫杰平授權發表，并經《中國涂料》編輯，未經允許不得轉載。
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