环氧固化物被广泛用于防腐领域,但"耐化学性"是一个笼统的说法。酸、碱、溶剂对材料的侵蚀机理各不相同,同一种体系在一种介质中表现优异,在另一种介质中可能很快失效。
酸对环氧固化物的作用有两方面:一是与体系中残留的碱性基团直接反应;二是作为催化剂促进酯键与醚键的水解。
因此耐酸性对体系的第一个要求是固化充分、残余胺少。固化不完全的体系在酸性介质中会迅速出现表面侵蚀与强度下降。第二个要求是提高交联密度,减缓介质渗透。
碱的主要作用是皂化反应与表面侵蚀。酯键在碱性条件下更容易水解,因此含酯键较多的体系耐碱性相对较弱。
耐碱性的改善方向是减少易水解键的数量,同时选用耐碱的填料与增强材料。玻璃纤维在强碱环境中会受到侵蚀,需要考虑改用耐碱纤维。
溶剂的作用机理是溶胀。溶剂分子渗入网络,使体积膨胀并降低分子间作用力。溶胀程度与溶剂的溶解度参数和网络的交联密度有关。
交联密度高的体系抗溶胀能力更好。此外,固化不完全的体系中含有较多可溶出的小分子,在溶剂中可能被萃取出来,进一步加剧性能下降。
| 评价项 | 方法 | 判定 |
|---|---|---|
| 质量变化率 | 浸泡后称重 | 反映吸收与溶出 |
| 尺寸变化率 | 浸泡前后测量 | 反映溶胀程度 |
| 硬度变化 | 邵氏硬度对比 | 反映表面软化 |
| 外观变化 | 目视与显微观察 | 反映侵蚀与开裂 |
| 力学保持率 | 浸泡后测强度 | 反映承载能力变化 |
提示:提示:浸泡试验的温度应覆盖工况上限,时间应足够长以观察趋势。仅做短时测试容易得出偏乐观的结论。
耐化学性失效通常表现为表面失光、起泡、软化或开裂。起泡往往说明介质已渗透到界面并引发局部破坏;开裂则可能与溶胀产生的内应力有关。
失效位置也很重要。破坏发生在界面说明基材处理或粘接环节存在问题;发生在基体说明材料本身耐介质性不足。两者的解决途径完全不同。
不一定。酸碱对材料的作用机理不同,耐酸性与耐碱性需要分别评价,不能互相推断。
适度提高可以增加交联密度,但过量会留下游离胺,反而在酸性介质中成为薄弱点。应按实测胺值精确配比。
