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水性抗异电位腐蚀底漆的性能研究
王明强，赵 薇，卢 伟，姜清淮，王瑞华，温杰平
（高端装备涂料全国重点实验室，山东青岛 266071）
作者简介：王明强（1987–），男，山东潍坊人。高级工程师，硕士，主要从事功能涂料研究。
基金项目：泰山产业领军人才工程资助项目（tscx202408136）
引用格式：王明强,赵薇,卢伟,等.水性抗异电位腐蚀底漆的性能研究[J].中国涂料,2025,40(11):28-33
摘 要：：针对飞机结构件各种金属结构件的装配产生的异电位腐蚀，以及其他流体的耐受性要求，采用水性环氧乳液及配套的固化剂体系，选用无铬环境友好型防锈颜填料，开发出一款水性环氧抗异电位腐蚀底漆。讨论了影响涂膜性能的各种因素，并着重检验其抗异电位腐蚀性能。结果表明，本产品具有优良的抗异电位腐蚀性能，耐流体性能优良，可以满足飞机结构件的腐蚀防护。
关键词：：水性环氧；无铬；抗异电位腐蚀；耐流体
0 前 言
飞机内部有着大量的不同金属合金如铝合金、钛合金、镁合金等组合成的结构件，由于环境的不同，在潮湿的环境下，金属间会有电流通过形成电导通状态，导致其中某一材料会产生腐蚀，并产生某些氧化物、硫化物堆积，造成进一步腐蚀。腐蚀产生的材料减薄及局部的缺陷会引起应力集中，在极端情况下易形成裂纹，甚至会损坏结构的完整性及力学性能[1]。并且结构件分布范围较广，不可避免地会接触到一些润滑油、燃油及密封剂等。这些流体具有一定的腐蚀性，若不对结构件进行保护，受到此类因素影响后，也会对飞机产生安全隐患。
由于飞机的结构设计，异电位腐蚀难以避免，所以必须用能够减缓甚至阻隔异电位腐蚀的涂料来进行保护。这种涂料主要以环氧树脂体系为主，双组分环氧树脂涂料具有附着力好，耐化学品、耐溶剂性能优异，硬度高及耐磨性好等优点。目前国际主流的大型飞机如波音737、747，空客320、330等均使用溶剂型含铬环氧涂料来应对异电位腐蚀威胁。
随着国内外对环保的要求越来越高，越来越追求尊重自然、顺应自然和保护自然，无溶剂化、水性化、无毒化已经成为涂料行业的发展趋势[2]。本研究以水性环氧树脂作为成膜物并对其改性，采用无铬环境友好型防锈颜填料研制的水性环氧抗异电位腐蚀底漆，其在高盐雾、高湿热环境下可以保护基材不产生腐蚀长达2 200 h，还具有优良的耐流体、抗冲击等性能，可以很好地保护飞机结构件免受严酷环境及相关流体的腐蚀，有效保护飞机结构件长寿命服役。
1 实验部分
1.1 主要原料及仪器
1.2 水性环氧树脂乳液的合成
1.3 水性抗异电位腐蚀底漆的制备
1.3.1 涂料配方
1.3.2 制 漆
1.3.3 实验基材处理
1.3.4 制 板
1.4 主要性能测试及表征
1.4.1 抗异电位腐蚀
1.4.2 耐流体
1.4.3 附着力
1.4.4 柔韧性
2 结果与讨论
2.1 改性环氧树脂分析
2.2 树脂及固化剂对涂层性能的影响
2.3 颜填料对涂层抗异电位腐蚀性能的影响
2.4 助剂及助溶剂对涂层施工性能的影响
3 水性抗异电位腐蚀底漆的性能
4 结 语
水性抗异电位腐蚀底漆综合性能受环氧树脂及固化剂、颜填料等影响。
（1）使用酚醛改性环氧树脂可以提高底漆的抗异电位腐蚀性、耐流体性。
（2）拼合适用聚酰胺固化剂和胺改性固化剂可以提高底漆的抗冲击性、抗异电位腐蚀性。
（3）添加较多的多聚磷酸盐和三聚磷酸铝，另外少量添加磷酸锌及氧化锌，提高底漆的抗异电位腐蚀性能。
（4）通过添加流平剂、流变助剂和少量助溶剂可以提高涂层的流平性、抗流挂性及适用期。
水性化、无溶剂化、无毒化是未来涂料发展的趋势，随着环保的要求越来越高，传统溶剂型涂料会逐渐被替代。随着新型防锈剂、高性能水性树脂等新材料的涌现，水性涂料的防腐性必然会得到大幅提升，市场及应用也会更加广阔。
摘编自《中国涂料》2025年第40卷第11期，详细内容请点击文末“阅读原文”或扫描下方二维码获取文章全文。
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本文系作者王明强、赵薇、卢伟、姜清淮、王瑞华、温杰平授权发表，并经《中国涂料》编辑，未经允许不得转载。
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