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两种不同功能固化剂的不同配比对涂膜耐磨性能的影响如表5所示。
从表中可以看出，同等测试条件下，配比为7/3和6/4的配方涂膜的失重量均小于22mg，而配比为5/5和8/2配方涂膜的失重量则增大了5mg以上，单一H1固化剂涂膜的耐磨性能更差。综上所述，配比为7/3和6/4固化剂所制备的涂膜表现出良好的耐磨性能，二者数据基本相当。
针对上述不同固化剂配比优选试验，将涂膜拉伸测试中的断裂伸长率和断裂强度与涂膜耐磨性测试中的失重量作图后我们可以发现，涂膜具有良好的断裂伸长率和断裂强度时，涂膜的耐磨性也相应的较好，二者的变化趋势是一致的。实际上,涂膜的耐磨性能体现出涂膜对于强制表面摩擦
力的抵抗能力,而涂膜的拉伸性能则体现出涂膜在承受外力时所表现出的应变能力,二者在本质上是一致的,只是表现形式不同而已。因此,我们可以通过涂膜拉伸性能测试可以得到涂膜耐磨性的一些信息。从图4可以看出,当固化剂配比为7/3时,涂膜具有较长的断裂伸长率和较高的断裂强度,其失重量也处于最低的水平,因此,可确定H1和H2固化剂的最佳配比为7/3。
3.3 涂膜动态力学性能测试
前已述及,风机叶片涂料用于风机叶片表面后,要经历严酷的气候变化考验及恶劣自然环境的侵蚀。比如对涂膜耐磨性的要求就是以风沙侵蚀为考虑要素。除此之外,还要经历日光暴晒,雨水冲刷,特殊气候腐蚀（酸雾,盐雾,酸雨等）,而其中变化最为频繁的,对涂膜使用寿命影响最为直接的就是温度的变化。比如,昼夜的温差,在某些地区甚至可以达到50度以上,季节的温差更是相差悬殊。针对频繁的温度变化,我们采用粘弹性测定仪对涂膜在不同温度下的伸长率及其应力松弛现象进行了全面测试,以表征其动态力学行为,具体数据参见表6。
表6 涂膜不同温度下的断裂伸长率和应力松弛半衰期数据
从表6的数据中可以看出,随着温度的升高,涂膜的断裂伸长率逐渐增大,并且即使是在非常低的温度下,涂膜也保持着较好的伸长率,具有一定的弹性,保证了涂膜免遭外界因素的破坏,从而保护了叶片。同时,应力松弛的半衰期数据显示,该涂膜具有极好的动态力学行为,对外界条件的变化具有极高的适应性。
4 结语
水性聚氨酯面漆作为一种新兴的环保涂料,通过以丙烯酸分散体作为羟基组分,以聚醚亲水改性HDI三聚体中拼用部分聚酯改性HDI三聚体作为固化剂组分,制备出的涂膜具有高弹性、高耐磨性和高耐候性等特点,通过各项性能测试,尤其是重点对涂膜在不同温度下的拉伸力学性能测试和动态粘弹性行为的研究证实,该涂料可以满足风机叶片用涂料的性能要求,可作为一种环保型产品推广使用,相信随着我国对环境保护的日渐重视,风机叶片用水性聚氨酯面漆会逐步获得认可和广泛的应用。
