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改善阴极电泳涂层摩擦学性能的意义

信息来源:paintkey.com  时间:2009-07-06  浏览次数:212







  随着阴极电泳涂装应用范围的扩大,对阴极电泳涂涂料的要求也越来越高,不仅仅要求作为底漆,而且,要求作为面漆:不仅要求涂层耐腐蚀性良好,同时要求涂层耐磨性优异;等等。因此,开发新型功能阴极电泳涂料是工业涂装技术不懈的努力方向。有针对性的提高摩擦学性能指标成是发展阴极电泳涂装技术的一项重要的研究内容。

  在当今社会发展中,工业的发展处于主流地位,而在工业发展中,相关设备和产品又起着关键性的作用。这些设备和产品在生产和应用过程中不可避免地承受着各种化学品的腐蚀和部分零部件的磨损,给设备的防护与维修以及产品的外观和使用寿命都带来了很多问题,如果单从设备和产品材料方面解决这个问题,很不经济[14]。而材料的表面涂覆却是解决这类问题的优良途径之一,通过研制具有一定特性的涂料并辅助以先进的涂装工艺对相关产品和设备进行涂装,在耐腐蚀的同时提高表面减摩耐磨性能,增强使用寿命将是相当有意义的事情。比如,海洋平台链接用紧固螺栓。为了防止海洋环境的强烈腐蚀作用,需要对螺栓进行涂装保护,但是,由于螺栓需要经常拆卸,对涂层会造成磨损。因为作为配合零部件,螺栓有严格的尺寸精度要求,对螺栓只能采用电镀或化学镀工艺制备表面保护涂层。所以,阴极电泳涂装成为可选用的工艺之一。可是,目前应用较广泛的环氧阴极电泳涂层和丙烯酸阴极电泳涂层的耐磨性均难以满足实际使用的要求。因此,需要研究并改性现今发展最为迅速的耐腐蚀性阴极电泳涂料,提高其减摩耐磨性能,最终提高螺栓在海洋工作环境的使用性能和可靠性。这些年的对阴极电泳涂料的研究多集中于如何提高它的防腐蚀性、耐候性、以及装饰性等方面。但随着阴极电泳涂料的应用范围不断扩大,对涂层要具备优异的减摩耐磨性能的要求也日益强烈。研究分析表明,全世界大约有1/2~1/3的能源以各种形式损耗在摩擦上,大约有80%的失效零件是由于各种形式的磨损引起的,修复和更换磨损零件的花费甚为惊人。因此,减小摩擦和磨损已成为节约能源、原材料和维修费用的主要措施,同时,也是提高产品质量、精度保持性、延长使用寿命和提高可靠性的主要措施。将阴极电泳涂装这一现今先进涂装技术应用于相关摩擦副上以减少摩擦磨损,使阴极电泳涂料在机械领域的应用范围进一步扩展将是一个创新。

  为提高阴极电泳涂料的耐磨减摩性能,一个途径是开发合成新的阴极电泳涂料,使得基体树脂本身减摩耐磨性能优异,另一个途径是对现有阴极电泳涂料进行深层次的挖掘,也就是说用化学的或物理的方法改变涂料的摩擦学性能,以满足使用要求,即电泳涂料复合改性。例如,添加石墨、二硫化相、PTFE等无机或有机填料。一般,涂料改性要比合成一种新的涂料容易些,并且成本低,见效快。改性中物理改性实施较简单,可方便地满足和改善材料的不同性能要求,现己在其它类型涂料特别是溶剂型涂料中广泛采用。

  目前,研究传统型涂料的摩擦磨损性能的文献报道极为少见,研究阴极电泳涂料的摩擦磨损性能的文章就更是凤毛麟角了。因此,对阴极电泳涂料减摩性能的研究和应用不仅是材料学领域的一个新课题,而且是摩擦学领域的一个新课题,它对降低摩擦磨损、提高摩擦副的使用寿命和降低成本具有十分重要的意义,也为材料的摩擦学改性开创了一个新的研究方向。
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