无色至微黄色透明液 体，无机械杂质

GA0533 环氧树脂和 GA0533 固化剂均为无色透明透明液体，无机械杂质，

25℃粘度为 3000m Pa。s 左右，两种膨胀型阻燃剂 MPP-1、MPP-2 均为固体白色

粉末状，在空气中易潮解。 实验设备：马沸炉、热重分析仪、扫描电子显微镜、高倍显微镜、万能试验机。

2。2 影响热防护涂层性能的因素论文网

在制备热防护涂层过程中，涂料的粘度、涂料的固化温度、钢块表面涂层的 厚度、涂层的化学稳定性以及涂层在热处理过程中从软化到分解的过程都对涂层 的配方选择和涂层的性能起到一定的影响。

2。2。1 涂层的粘度

热防护涂料的粘度与实验原料的粘度密切相关，涂料的粘度直接或间接着涂 层在制备和使用过程中的物理性能和热稳定性。涂层在受热时，由固态软化成低 粘性状态，然后逐渐转变为粘滞态，最后在材料表面形成一层熔融态的保护膜[24]。 如果熔融态的涂料粘度较小，材料表面的涂料会流出表面区域，造成涂层变薄， 随着温度继续升高，涂层逐渐炭化，而表面的炭层厚度也会随着涂层的损失变薄， 对涂层的防护性能造成很严重的不利影响。

2。2。2 涂层的固化温度

每一种涂料都有自己的固化特性曲线，在一定的温度和时间内即可完全固 化。如果固化时间不足，会直接影响涂层的力学性能，涂层的附着性和拉伸强度 以及硬度都会降低，其耐候性和耐化学稳定性也会受到影响。本实验中由于三种 环氧树脂构成的热防护涂层体系的粘度不同，每种涂料的固化时间都大不相同。 提升固化温度能有效地缩短固化时间，体系的粘度迅速降低，得到的流平效果更 好。本实验选择的固化温度为常温。

2。2。3 涂层的厚度

涂层的厚度对涂层的力学性能和防护性能有显著的影响。涂层太薄，会导致 涂层在受热软化过程中尽早的被氧化，涂层在炭化后所形成的炭层也较薄，对于 金属的热防护性能造成很大的削弱。涂层太厚会影响涂层在固化时平流固化不均 一，使涂层的物理性能下降，固化时间也会随之加长，不过会提升材料的热防护 性能。涂层厚度以 3mm 左右为益，涂层较易固化，且能够很好地体现涂层的物 理性能及防护能力。

2。2。4 涂层的化学稳定性

涂层的化学稳定性指涂层在高温下形成的熔融态或分解产生的物质不与被 保护材料发生化学反应，在涂层形成炭层完成保护作用后，涂层剥落后材料的各 项性能不受影响。涂层在热处理过程中始终对被保护材料保持惰性，因此要求防 护涂层不仅有较高的热稳定性，而且还要具有一定的化学稳定性。涂层的组分膨 胀型阻燃剂中酸源受热分解，生成中间体如磷酸和偏磷酸，中间体受热继续酯化 脱水，并且产生少量的气体，从而促进炭层的生成，成炭协效剂可使炭层变厚。 但是所生成的磷酸和偏磷酸对钢铁具有轻度的腐蚀性。

2。2。5 涂层软化温度

由环氧树脂制备的涂层在空气中时，温度达到 200℃左右就会慢慢开始分 解，随着温度逐渐升高，涂层软化成为粘滞态，最后在材料表面形成一层熔融态 的保护膜。热防护涂层没有稳定的熔点，只是当涂层处于一定温度段时，涂层表 面开始软化熔融。随着涂层开始融化，体系的粘度逐渐减小。涂层的软化温度对 涂层的热稳定性分析具有重要的意义。

2。2。6 炭层的自剥现象

涂层在热处理后会形成厚厚的一层致密的炭层，而由于涂层与金属之间的热 膨胀系数不匹，从而导致接触面应力变大，最终导致炭层从金属表面剥落。热防 护涂层分为长期保护性涂层和临时保护性涂层，长期性保护涂层在热处理后形成 一层致密并且附着性较强的保护层，而临时保护性涂层在热处理后需从金属表面 自行剥落[25]。在高温热处理后，金属材料在持续降温过程中，由于炭层与金属材 料的热膨胀系数不同，炭层与金属表面之间很多的微小缝隙会逐渐连接，最后炭 层在冷却至常温后会发生自剥现象。经前人研究当涂层与金属表面的热膨胀系数 失配超过 25%时，炭层就会出现自剥现象[26]。