2.4有機硅含量對耐熱性能的影響
圖3為不同DC-3074含量改性樹脂固化物的熱失質量曲線。
由圖3可知，E-20環氧樹脂固化物在117.38℃時開始降解，377.17℃后急劇分解，478.06℃時基本降解完全。對于化學改性樹脂，從開始升溫到150℃，質量變化很小，從樹脂開始分解到190℃時，失質量率為16.03%，在200～320℃出現一平臺，質量基本不變，從320℃后質量又開始下降，并隨著有機硅含量的增加，平臺進一步變寬且熱失質量的趨勢變緩。當樹脂固化體系質量損失率為50%時，改性前后的熱失質量分解溫度分別為：418.28℃(E-20)、437.30℃(ED-10)、454.47℃(ED-20)、487.80℃(ED-30)、537.11℃(ED-40)。
圖2 E-20和不同DC-3074含量改性環氧樹脂的玻璃轉化溫度
圖3 不同DC-3074含量改性樹脂固化物的TG
PMPS化學改性環氧樹脂后，PMPS作為接點使改性樹脂形成具有適度交聯的網狀體系，同時硅氧鍵取代部分碳氧鍵，而硅氧鍵的鍵能比碳氧鍵的鍵能大得多，從而對所連接的基團起到屏蔽作用，提高了聚合物的耐熱性、氧化穩定性[9～11]。表2為不同DC-3074含量改性環氧樹脂固化物的玻璃化轉變溫度(Tg)。
表2 不同DC-3074含量改性樹脂固化物的Tg
由表2可知，有機硅用量較少時，改性環氧樹脂的Tg有所下降，這是因為有機硅含量較低改性效果不明顯；但是ED-30的Tg卻有所提高，這是因為適量的PMPS作為接點接枝于環氧樹脂網絡中，使體系的交聯密度變大所致；同時隨著PMPS用量的進一步增加，有機硅鏈段的柔軟性開始起主要作用，Tg值又有所下降。從上述TGA、DSC分析可以看出，DC-3074的用量有一定的范圍，含量過低時，改性效果不明顯；含量過高時，剩余的有機硅不僅降低材料的玻璃化轉變溫度，同時還會影響材料的其他理化性能。當m(E-20)∶m(DC-3074)=7∶3時，改性樹脂固化物的耐熱性能最佳。
2.5涂料參考配方與性能測試
根據所制備改性樹脂的特性以及涂料的性能要求，研究了以改性樹脂ED-30為基料的涂料配方。該涂料為雙組分反應型，由甲乙兩組分組成，具體參考配比見表3。按表3參考配方制成涂料的涂膜具有較好的耐熱性、耐腐蝕性能和力學性能，附著力、耐堿性尤其突出，具體性能指標與結果如表4[12]。
表3 涂料參考配方
表4 涂膜性能
3.結語
(1)DC-3074化學改性E-20環氧樹脂，得到均一、穩定的淡黃色透明溶液，不僅解決了相容性差的問題，還明顯提高了改性樹脂固化體系的耐熱性能。
(2)當m(E-20)∶m(DC-3074)=7∶3時，改性樹脂固化物的耐熱性能良好，涂膜的耐熱性、耐腐蝕性和力學性能也最佳。涂膜硬度為H～2H；耐沖擊性為50cm；附著力為1級；柔韌性為1mm；耐酸性、耐堿性和耐鹽水性均良好。
(3)改性樹脂ED-30固化體系的熱分解溫度在200℃左右，當質量損失率為50%時，ED-30的熱失質量分解溫度為487.80℃，這不僅保證了后續涂料在高溫下不會很快分解，還可以在高溫環境下與填料發生結合，進一步提高耐熱性能。因此通過添加適當的耐高溫顏填料和助劑等可以開發出一種常溫固化的耐高溫防腐涂料。
