《导弹外壳常用涂层耐霉菌性能的差异性》
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摘 要：本文通过对导弹外壳常用的几种涂料包括丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料、酚醛树脂涂料进行研究,深入分析这四种不同涂料的结构、特性以及优缺点,发现酚醛树脂涂料的耐霉菌性能最好,而丙烯酸酯涂料的耐霉菌性能相对较差.
关键词：导弹;涂层;性能;耐霉菌
目前,世界的政治形势、经济形势日新月异,地区间、国与国之间的战争和冲突随时随地都有可能发生,各国都在不断增强自身武器系统战斗能力,力求在战争和冲突中取得绝对性优势.随着科技不断进步,对战争武器装备也有了更高的要求,使其能够适应不同的环境,如沿海潮湿气候;内陆干燥地区;鲜有人迹的荒原地带等.导弹武器系统尤其在沿海以及其它高温潮湿的环境都十分容易出现霉菌,从而降低导弹的威力.而防护涂层对这种现象有很好的解决效果,但是不同涂层的防护效果又有着明显的差异.本文选取了四种常见的涂料,从结构、性能、特点方面分析了它们耐霉菌性能的差异性,以期更好地实现导弹的安全防护.
一 丙烯酸酯涂料
丙烯酸酯涂料是以丙烯酸树脂作为主要基础原料的一种涂料,而丙烯酸树脂的主要原料则是丙烯酸酯或者丙烯酸酯.当以丙烯酸树脂作为涂料的主要基料时,则该树脂一般是由丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸酯和苯乙烯通过共聚而形成的热固性、热塑性丙烯酸系列的树脂,或是其它树脂经过改性而成的丙烯酸树脂.
丙烯酸酯近年来发展迅速,广泛应用于多个领域,这与其单体的结构有不可分割的联系.丙烯酸酯单体含有碳碳双键,可以发生聚合反应形成丙烯酸树脂,丙烯酸树脂化学性质稳定,因此以丙烯酸树脂为原料制成的涂料不仅耐酸耐碱还耐污染,其次,它的保光性与耐水性也很好,这就使其具有一定的耐霉菌性能.不过对于热塑性的丙烯酸树脂涂料同样带有一定的缺点,其施工性、透干性以及流动平展性都不是很好,而且一旦遇到溶剂还会出现再次溶解的现象,不容易与其它树脂一起使用,另外热敏性与研磨性也比较差[1],这些缺点又导致其耐菌性不如其它涂料.根据相关试验报道（以下所提到的试验均为此试验）[2],在特制的培养皿中,将制备的混合菌悬液接种于丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料以及酚醛树脂涂料这四种漆膜样品和周围培养基的表层,28天后发现丙烯酸酯涂层样品中有肉眼可见的霉菌,大约占样品表层的20%,颜色不变,涂层出现鼓泡,表明丙烯酸酯涂料具有一定的耐霉菌性.
二 环氧树脂涂料
环氧树脂泛指包含两个及其以上的环氧基,其骨架为脂肪族、芳香族、脂环族等有机化合物,而且能利用环氧基团反应从而生成热固化产物,是一种高分子低聚体化合物,如果聚合度是零,就称其为环氧化合物.
不同的环氧树脂所制成的涂料也不尽相同,双酚A型环氧树脂属于热塑性树脂的一种,但具有热固性,可以和多种催化剂、添加剂、固化剂形成不同性能的固化物,这种树脂在固化时一般不会有小分子挥发物产生,可在低压环境中成型,工艺性非常好.固化物的电性能、耐腐蚀性能都比较高,也具有耐热性及韧性,分子链不易降解、断裂,涂层结构也因此不易被破坏,耐霉菌能力较强[3].还有一种环氧树脂是缩水甘油酯型环氧树脂,这种环氧树脂耐低温性能非常好,在低达零下数百度的环境中,其抗剪强度要比双酚A型环氧树脂高.在试验中,环氧树脂涂层在28天后的结果是肉眼可以看见长霉,约占样品表面的10%,可見环氧树脂涂料的耐霉菌性比丙烯酸酯涂料更好.
三 醇酸树脂涂料
醇酸树脂涂料的主要物质为醇酸树脂,属于一种合成树脂涂料.醇酸树脂是以二元酸、脂肪酸、多元醇为原料,经过反应形成的树脂.
醇酸树脂涂料耐候性较好,具有一定的附着力,还有光滑亮丽、色泽丰富的特点,经得起风、霜、高湿的考验,在潮湿环境中不易长霉.这种涂料可以和其它不同类型的树脂一起使用,制作成耐霉菌性能、防腐性能良好的上等涂料.这种涂料的缺点在于涂膜比较柔软,不能经常打磨,对碱性、水性的承受能力欠佳,储存时不稳定,容易出现干裂、结皮的现象,不耐腐蚀,若在腐蚀性较强的环境中,很容易脱落、起泡、变色[4].在试验中,28天后醇酸树脂涂料样品表面肉眼可见长霉,覆盖的样品表面积为20%左右,颜色未变.表明醇酸树脂涂料的耐霉菌性能也较好,因此它也成为导弹涂层的一种常用涂料,但受其缺点的影响,醇酸树脂涂料耐霉性又比环氧树脂涂料稍差.
四 酚醛树脂涂料
酚醛树脂又被称作电木,它的原料是苯酚与甲醛,需要经过缩聚、中和、水洗一系列反应与操作才可以制成.这种树脂是世界上第一种由人工合成的树脂,直到现在也依然是十分重要的高分子材料.根据选择的催化剂不同,一般将酚醛树脂分为热塑性与热固性两大类.
酚醛树脂的耐酸性、耐热性、力学性都十分良好.在惰性气体的环境中,如果温度达到一千摄氏度左右,酚醛树脂就可以产生许多的残碳,这种现象有利于使酚醛树脂的内部结构保持稳定,如此,其抗霉能力便不会受到较大影响,耐霉性得到提高.其次,酚醛树脂还具有低烟低毒的特点,一旦燃烧,就会慢慢分解,产生水蒸气、碳氧化合物以及氢气,不会产生很多的烟,散发出的毒性也较低.试验表明28天后酚醛树脂涂层样品表面没有明显的霉菌生长且颜色没有变化,说明酚醛树脂涂料的耐霉菌性能优于丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料以及醇酸树脂涂料.
结语
本文通过分析丙烯酸酯涂料、环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料以及酚醛树脂涂料这四种导弹常用涂料的成分、内部结构、性能以及优缺点,更加清晰明确地了解了这四种涂料的耐霉菌性能.四种漆膜都具有一定的耐霉菌性能,但从其性能、化学性质上看,酚醛树脂涂料的耐霉菌效果相较于另外三种更优,丙烯酸酯涂料的耐霉菌性能则相对较差.希望可以对导弹涂料的比较与选择提供一些帮助,使导弹在潮湿或阴暗处放置时尽可能减少损伤,为导弹最大限度地发挥作用提供保障.
参考文献
[1]王玉龙,刘志伟,李浩楠等.丙烯酸酯增韧聚乳酸的制备与性能[J].塑料,2019,48（04）：62-65.
[2] 袁起立,马青华,郦智斌.某型弹外壳涂层耐霉菌试验研究[C].高性能防腐蚀涂装及表面保护技术的应用与发展——第16届全国表面保护技术交流会.2011.
[3]卢琳娜,李永贵,卢麒麟.纤维素纳米晶/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[J].功能材料,2020,51（01）：1196-1201.
[4]郭欣,季永新,陈德琪等.环氧改性水性醇酸树脂的制备及其性能[J].精细化工,2019,36（04）：627-632.
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导弹和武器引用文献:
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