低碳钢，又称低碳钢，是建筑行业中使用最广泛的金属之一。这种钢的碳含量在重量的0.05%到0.25%之间，这使得它比含碳量高的钢更容易焊接，更有韧性，更容易处理。由于低碳钢中缺乏合金化材料，除非涂上适当的涂层，它更容易被氧化。

低碳钢还会受到水、空气、环境污染物、化学物质等自然元素的影响，从而导致腐蚀。据估计，腐蚀的成本为2.5万亿美元，相当于全球GDP的3.4%(图1)。全球发表的大量数据表明，每年有1000吨钢铁因腐蚀而损失，导致每年数百万美元的损失。这导致了各种保护钢材不生锈的方法的发展。这些方法包括保护涂层、化学转化、合金化和阴极保护，其中保护涂层是应用最广泛的。

因此，许多公司都在不断努力，通过开发新的化学物质或其他相关技术来开发更耐腐蚀的涂层解决方案，这些技术可以延缓腐蚀过程，从而导致更长的退化周期。2022世界杯八强水位分析

传统上,环氧底漆还有耐风雨的丙烯酸聚氨酯面漆是一个广泛使用的系统。当应用于120 - 150微米的厚度时，该系统通常对低碳钢提供高达5 - 7年的保护，包括腐蚀、漆膜完整性、阴影和颜色保持。

为了进一步提高涂层的耐久性，引入了高性能体系，如富锌底漆，然后是环氧MIO中间涂层和丙烯酸聚氨酯面漆，DFT为300- 350微米。在某些情况下，采用了高达450微米的面漆，在间歇维护和补漆的情况下，其耐久性可达15-20年。

本文研究了风化对面漆的影响，重点研究了一种常用的丙烯酸面漆，该面漆具有平衡的性能，如耐化学性、耐凝结性、保光性和其他机械性能。

丙烯酸树脂的非挥发性含量的百分比一般在60%到75%之间变化，这使得有可能实现涂料的最大固体体积为63%。然而，有一些丙烯酸树脂的非挥发性含量超过75%，由于玻璃化转变温度低和高/低分子量影响室温下的干燥过程，它们在自然界中干燥非常慢。

聚酯，一种有机树脂，是丙烯酸聚氨酯化学最接近的替代品之一，但它在一般应用中没有广泛使用，因为:

• 室温慢固化;
• 与少量溶剂的选择性相容性;
• 与通用着色剂的相容性有限;
• 耐碱性较低;
• 聚酯树脂骨架中的酯键易受水和水解的影响。

然而，也有优点，如:

• 优良的耐久性;
• 耐酸性;
• 固化后扩展的灵活性，使聚酯基涂料系统成为最持久的系统，因为它们长期保持附着力而不变脆;
• 某些含有正确颜料的聚酯配方显示出对某些可见光或近红外辐射的选择性吸收，因此，聚酯是国防工业伪装和涂料最首选的体系。

看看基础设施领域的持续投资(桥梁、地铁站、高层建筑等)，由于各种原因，包括非常高的劳动力成本，结构非常难以维护。因此，资产所有者正在寻找免维护、高度耐用的涂层系统。

在这一类别中，以无机聚合物为基础的系统，如聚硅氧烷是目前明显的选择。基于优点和缺点，可以提出一个论点，高度耐用的聚酯树脂体系可以作为丙烯酸聚氨酯体系和聚硅氧烷体系的替代品。

实验

进行了以下实验。

系统选择:为了研究各种系统的性能并进行比较，选择了以下几种系统。

丙烯酸聚氨酯:选择了现有产品系列的面漆，该产品在市场上已经很成熟，并具有良好的历史记录。它是基于丙烯酸树脂具有以下规格:

• 羟基值140±10
• %非挥发性70±2%
• Tg = 35- 40°C
• 无苯乙烯单体组合

聚硅氧烷:商业建立的丙烯酸聚硅氧烷体系。实验数据包括

根据ASTM G 154 = 3500小时的UV - A耐光泽度> 80%

聚酯系统:树脂的选择是最重要的步骤之一。因此，根据循环单体选择树脂(图2)是很重要的，例如:

• CHDA -环己烷二羧酸
• 环己烷二甲基
• IPA -异邻二甲酸和一些饱和环单体
• 树脂的参数为:
• 羟基值155±10
• %非挥发性75±2%
• Tg = 35-40°C
• 邻苯二甲酸酐、马来酸酐无单体组合

用于白色阴影的典型涂料配方

老不	成分	重量百分比
1	树脂	65.00
2	聚合物分散添加剂	01.00
3.	絮凝剂	00.50
4	流变添加剂-预活化	3.00
5	色素	22.00
6	流添加剂	01.00
7	无硅消泡剂	01.00
8	DBTL - 1%二甲苯溶液	00.50
9	PMA	7.00

油漆设计参数

1	聚氯乙烯	-10年9
2	P / B比率	0.1/1
3.	固化剂类型	基于hdi的脂肪族异氰酸酯
4	-哦:甲比	1:1.1
5	固体体积百分比	58%

应用的条件

底物	热轧MS面板
表面处理	用g25砂进行喷砂
表面轮廓	25 - 35微米

申请制度

底漆	干膜上锌含量为80%的环氧富锌底漆	65 - 75µ
中间	环氧树脂高组份中间体	120 - 140µ
轻便外套	各自的面漆
APU	丙烯酸聚氨酯	70 - 90µ
体育	聚酯聚氨酯	70 - 90µ
ASi	丙烯酸聚硅氧烷	70 - 80µ

物理性能参数

老不	参数	APU	体育	ASi	测试方法
1	干膜厚度	290 - 300µ	290 - 300µ	280 - 290µ	ISO 2808
2	光泽@ 60°	92 - 95单元	94 - 96单元	86 - 90单元	Astm d 523
3.	粘连剥离	7.2 MPa	8.5 MPa	9.2 MPa	Astm d 4541
4	MS面板的灵活性0.8毫米厚度	pass 7 mm	通径6毫米	pass 7 mm	Astm d 522
5	直接冲击0.8 mm厚的MS面板	1.5公斤x 12.5毫米x 50厘米	1.8公斤× 12.5毫米× 50厘米	1.2公斤× 12.5毫米× 40厘米	Astm d 2794

符合ISO 2810耐化学性168小时

老不	参数	APU	体育	ASi
1	10%耐酸性	通过时没有任何可见的膜缺陷	通过时没有任何可见的膜缺陷	通过时没有任何可见的膜缺陷
2	10%耐碱性
3.	芳族烃

耐候性符合ASTM G 154

测试条件:UV- a340 nm^－1@ 50°C冷凝8小时，然后在@ 40°C冷凝8小时

老不	小时数	参数	APU	体育	ASi
1	0小时	ΔE	-	-	-
		保光性	100％	100％	100％
2	500小时	ΔE	0.4	0.23	0.17
		保光性	91％	98％	98％
3.	1000小时	ΔE	0.78	0.42	0.37
		保光性	88％	95％	94％
4	1500小时	ΔE	1．1	0.52	0.48
		保光性	80％	91％	91％
5	2000小时	ΔE		0.67	0.58
		保光性		89％	89％
6	2500小时	ΔE		0.78	0, 75
		保光性		87％	87％
7	3000小时	ΔE		0.87	0.88
		保光性		８５％	８５％
8	3500小时	ΔE		0.92	0.97
		保光性		83%	84%

结论

根据以上观察和结果，可以得出以下结论:

• 聚酯聚氨酯面漆的耐久性能接近于丙烯酸聚硅氧烷。
• 当二级羟基和酯键被屏蔽时，聚酯性能可以提高的理论命题。从结果可以看出，大部分聚酯基面漆的不足是通过新一代聚酯树脂解决的。
• 这种新一代聚酯树脂在耐久性方面可以很好地与硅氧烷竞争。

确认:

感谢Bharat Chokshi先生、Ankur Chokshi先生和Grand Polycoats公司管理层给我进行实验的机会和鼓励。感谢P Ramchandran先生和研发团队为实验工作和数据生成做出的贡献。没有他们的帮助，这篇论文是不可能完成的。大Polycoats是一个工业涂料生产厂家该公司专门生产高性能防护涂料和涂料。