沈志聰，楊華，石文明，吳賢官

（1.上海市閔行區(qū)腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)，上海 201101；⒉總裝×××工程指揮部，海南 文昌571333；⒊上海滬能防腐隔熱工程技術(shù)有限公司，上海 201401）

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環(huán)氧云鐵與聚氨酯涂層間剝離原因分析

沈志聰1，楊華2，石文明3，吳賢官1

（1.上海市閔行區(qū)腐蝕科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)，上海 201101；⒉總裝×××工程指揮部，海南 文昌571333；⒊上海滬能防腐隔熱工程技術(shù)有限公司，上海 201401）

目的 剖析沿海某大型工程鋼結(jié)構(gòu)環(huán)氧云鐵與聚氨酯涂層間剝離的原因。方法 采用質(zhì)譜分析儀剖析該聚氨酯涂料的成分，采用離子色譜儀及電導(dǎo)率儀檢測(cè)所形成聚氨酯氟碳涂膜表面的銨基鹽分，環(huán)境掃描電鏡對(duì)剝離涂膜表面觀察。結(jié)果 聚氨酯涂料中含有高沸點(diǎn)溶劑三甲苯、四甲苯，在聚氨酯氟碳復(fù)合涂膜與環(huán)氧云鐵界面之間存在銨基鹽物質(zhì)，通過(guò)電鏡微觀觀察發(fā)現(xiàn)涂膜固化不完全和微孔存在。結(jié)論 聚氨酯氟碳涂膜發(fā)生可剝離的原因有以下方面，由于聚氨酯涂料中含有高沸點(diǎn)溶劑，揮發(fā)時(shí)在涂膜中形成微孔；環(huán)氧云鐵由于低溫下環(huán)氧固化反應(yīng)滯緩，與環(huán)境中的CO2，H2O反應(yīng)，生成了氨基甲酸銨鹽；氨基甲酸鹽在海洋環(huán)境下形成水溶物，富集于環(huán)氧云鐵涂膜和聚氨酯涂膜相粘結(jié)的界面處，降低了附著力，從而產(chǎn)生聚氨酯氟碳涂膜嚴(yán)重可剝離現(xiàn)象。

聚氨酯氟碳涂膜；環(huán)氧云鐵涂膜；界面粘附力；涂膜微孔；

為確保南方沿海某鋼結(jié)構(gòu)具較長(zhǎng)的使用年限，提高其耐腐蝕性能［1］，以適應(yīng)GB/T 30790.2—2014 （ISO 12944-2：1998）《色漆和清漆 防護(hù)涂料體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù) 第2部份環(huán)境分類》［2］中，屬于C5-M非?？量痰母邷?、高濕和高鹽的（海洋）環(huán)境下使用。根據(jù)JT/T 722—2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》［3］的規(guī)定，采用了“金屬涂層+涂料”的復(fù)合防腐方式。涂層體系和涂裝間隔時(shí)間為：鋼結(jié)構(gòu)拋丸處理Sa3級(jí)，粗糙度為80 μm；基體表面電弧噴涂鋅鋁合金厚度為150 μm；環(huán)氧封閉涂料厚度為50 μm，干燥24 h；環(huán)氧云鐵中間涂料厚度為120 μm，干燥48 h；丙烯酸聚氨酯面涂料厚度為40 μm，干燥48 h；氟碳面涂料厚度為40 μm，干燥48 h。防腐蝕涂層體系總厚度為400 μm 。防腐壽命為10～15年，防腐蝕涂層體系與鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)強(qiáng)度要求不低于5 MPa。

工程在冬季室內(nèi)溫度≥5℃、相對(duì)濕度≤80%的環(huán)境條件下施工。涂裝嚴(yán)格按生產(chǎn)涂料公司說(shuō)明書(shū)和制訂的施工方案進(jìn)行。完成涂裝后，運(yùn)至南方沿海時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)表面岀現(xiàn)了由聚氨酯-氟碳面涂料組成的復(fù)合涂膜（以下簡(jiǎn)稱為聚氨酯氟碳涂膜）和環(huán)氧云鐵涂膜之間，發(fā)生可剝離現(xiàn)象，致使該鋼結(jié)構(gòu)件不能使用。而當(dāng)時(shí)該地區(qū)環(huán)境溫度為18～28℃，相對(duì)濕度為75%～100%，與涂裝施工環(huán)境相差殊異［4］。為研究聚氨酯氟碳涂膜和環(huán)氧云鐵涂膜層間可剝離現(xiàn)象，對(duì)聚氨酯涂料本體和涂膜的組成進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)涂膜與鋼結(jié)構(gòu)表界面上的粘結(jié)狀況進(jìn)行剖析。因此，確定在己完成涂料涂裝的鋼結(jié)構(gòu)件上提取有關(guān)試樣，在質(zhì)譜分析儀上，剖析了聚氨酯涂料本體和涂膜中的各項(xiàng)組分。在離子色譜儀和電導(dǎo)儀上檢測(cè)了聚氨酯氟碳涂膜和鋼結(jié)構(gòu)表界面上各浸泡液和洗滌液等的有關(guān)成分，在環(huán)境掃描電鏡對(duì)剝離涂膜表面觀察。根據(jù)各檢測(cè)結(jié)果，提岀了發(fā)生環(huán)氧云鐵與聚氨酯涂膜之間在鋼結(jié)構(gòu)表面發(fā)生可剝離現(xiàn)象的原因。

1　試樣檢測(cè)

1.1聚氨酯涂料

試樣直接取自工程中使用的產(chǎn)品，分為聚氨酯涂料主組分、固化劑組分、稀釋劑。工程中均使用此三種組分進(jìn)行涂裝，施工的工藝由涂料制造商制訂，施工全過(guò)程也由涂料制造商進(jìn)行全面技術(shù)監(jiān)督。

委托中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所兵器工業(yè)特種工藝技術(shù)理化檢測(cè)中心，對(duì)該品牌聚氨酯涂料的主組分，依照GB/T 6041—2002質(zhì)譜分析方法通則，在溫度為22～24℃，相對(duì)濕度為54%～56%下進(jìn)行熱裂解質(zhì)譜分析。

委托國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和石油和化學(xué)工業(yè)專用涂料顏料質(zhì)量檢測(cè)中心進(jìn)行固化劑中—NCO含量及C稀釋劑組分的含量測(cè)定。

1.2取樣

在覆有涂膜的鋼結(jié)構(gòu)上選取較平整無(wú)破裂部位，然后劃定取樣區(qū)范圍。剝離后的涂膜較軟，具有一定的韌性和較明顯的芳香烴溶劑味。未剝離部位仍有一定粘結(jié)強(qiáng)度，如圖1所示。

圖1　聚氨酯涂膜的可剝離現(xiàn)象Fig.1　Peeling-off phenomenon of polyurethane coating

對(duì)可剝離或未見(jiàn)剝離等處提取聚氨酯氟碳涂膜試樣作檢測(cè)時(shí)，需采用下列各步驟。

1）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件選定的試樣區(qū)進(jìn)行表面清洗。為防止涂膜表面在運(yùn)輸過(guò)程和建設(shè)當(dāng)?shù)厥艿禁}分或其他水溶性化合物的污染，故用去離子水或凈純水清洗鋼結(jié)構(gòu)件上選定的試樣區(qū)表面，直至洗滌水的電導(dǎo)率接近于凈純水時(shí)為止。

2）聚氨酯氟碳涂膜的剝?nèi)『屯磕ど纤芪锏奶崛?。在?jīng)純凈水清洗的鋼結(jié)構(gòu)選定試樣區(qū)上，待其表面干燥后，用手工直接剝?nèi)⊥磕?。取得聚氨酯氟碳涂膜后，委托中?guó)兵器工業(yè)第五九研究所環(huán)境試驗(yàn)中心，對(duì)實(shí)地取得的可剝離聚氨酯氟碳涂膜試樣及該涂膜背面的殘留成分進(jìn)行檢測(cè)分析。

檢測(cè)過(guò)程：稱取剝離所得的聚氨酯氟碳涂膜試樣1.40 g，放入存有50 mL去離子水的燒瓶?jī)?nèi)，置于50℃恒溫水浴鍋中，每30 min震蕩1次，經(jīng)5 h浸泡后，傾倒液體于另一燒并中備作離子色譜檢測(cè)用。

1.3提取和測(cè)試

環(huán)氧云鐵涂層表面上水溶物的提取有兩種情況。

1）已涂裝鋼結(jié)構(gòu)上的聚氨酯氟碳涂膜為可剝離涂膜。這-情況比較簡(jiǎn)單，可用手工剝除聚氨酯氟碳涂膜后，剩下的即是環(huán)氧云鐵涂膜。依可溶性鹽分Bresle［5］測(cè)試方法進(jìn)行：在環(huán)氧云鐵層表面滴置少量?jī)艏兯礈欤占糠值沃玫南礈煲菏褂肊XTECH公司EC400型電導(dǎo)率儀，測(cè)定其電導(dǎo)率，然后將電導(dǎo)率轉(zhuǎn)換成鹽分含量。

2）已涂裝鋼結(jié)構(gòu)上的聚氨酯氟碳涂膜為具一定粘結(jié)強(qiáng)度的涂膜。此情況下采樣必須先使用凈純水洗滌噴砂料表面，直至洗滌水的電導(dǎo)率接近凈純水時(shí)，才可將此磨料用于對(duì)試樣區(qū)進(jìn)行噴砂。噴砂去除聚氨酯氟碳涂膜，剩下環(huán)氧云鐵涂膜。接著，用情況1）的采樣過(guò)程及可溶性鹽分Bresle測(cè)試方法，依次進(jìn)行檢測(cè)。

1.4聚氨酯氟碳涂膜微觀形貌

利用QUANTA2000型環(huán)境掃描電鏡，對(duì)上述剝離涂膜樣品外觀進(jìn)行放大1000倍微觀形貌分析。

試樣按可剝離的聚氨酯氟碳涂膜試樣取樣步驟中2）取得，由中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所環(huán)境試驗(yàn)中心檢測(cè)。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論

該工程鋼結(jié)構(gòu)上的復(fù)合防腐涂層共有五層，但僅在聚氨酯氟碳涂膜和環(huán)氧云鐵涂膜之間發(fā)生可剝離現(xiàn)象，而聚氨酯涂膜和氟碳涂膜之間的粘結(jié)仍屬良好，環(huán)氧云鐵涂膜和以下各涂層之間也同樣粘結(jié)良好（如圖1所示）。擬在聚氨酯涂料的全面組成，聚氨酯氟碳涂膜和環(huán)氧云鐵涂膜之間的粘結(jié)界面，這兩方面作必要的重點(diǎn)檢測(cè)和剖析。

2.1聚氨酯涂料的因素

先將聚氨酯涂料的主組分依照GB/T 6041—2002質(zhì)譜分析方法通則，委托中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如圖2—4所示。

測(cè)試報(bào)告顯示，聚氨酯主劑中除含有聚氨酯樹(shù)脂、苯丙樹(shù)脂外，另含有少量正丁醇、三甲苯和四甲苯。除聚氨酯主組分外，尚存有少量髙沸點(diǎn)溶劑。這些髙沸點(diǎn)溶劑既能延長(zhǎng)聚氨酯主劑的成膜干燥時(shí)間，也能產(chǎn)生對(duì)初生涂膜的增塑作用。剝?nèi)〉耐磕ぴ嚇虞^柔韌，并散發(fā)有顯著芳香烴氣息，說(shuō)明該聚氨酯氟碳涂膜中，尚含有游離的髙沸點(diǎn)有機(jī)物，其是降低涂膜致密性和粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素。在后期工件從山西運(yùn)至海南的過(guò)程中，環(huán)境溫度逐漸升高，高沸點(diǎn)溶劑加速揮發(fā)，增加了表面氣孔，也為后續(xù)水分的滲透增加了途徑?？赡苁菍?dǎo)致聚氨酯氟碳涂膜發(fā)生可剝離現(xiàn)象的重要原因之一。

圖2　正丁醇質(zhì)譜圖Fig.2　Mass spectrum of butanol

圖3　三甲苯質(zhì)譜圖Fig.3　Mass spectrum of trimethylbenzene

圖4　四甲苯質(zhì)譜Fig.4　Mass spectrum of tetramethylbenzene

根據(jù)測(cè)試報(bào)告知，聚氨酯涂料固化劑中主要有機(jī)成分為六亞甲基二異氰酸酯，其—NCO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.12%，符合產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)。稀釋劑由乙酸乙酯和二甲苯等四種涂料常用溶劑組成。

從聚氨酯涂料主組分、固化劑和稀釋劑的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)可見(jiàn)，涂膜中不可能有游離的固化劑和稀釋劑存在。因此對(duì)于環(huán)氧云鐵與聚氨酯涂膜之間發(fā)生可剝離現(xiàn)象，暫無(wú)明顯的密切相關(guān)因素可定。

2.2界面因素

對(duì)粘結(jié)界面有密切關(guān)聯(lián)的首先是聚氨酯氟碳涂膜上的聚氨酯面涂層，當(dāng)涂層剝離時(shí)，考慮到噴砂用的磨料上是否含有其他可溶物，因此在進(jìn)行噴砂前先對(duì)磨料用凈純水進(jìn)行洗滌，用EC400型電導(dǎo)率儀檢測(cè)洗滌水中可溶物的離子濃度。當(dāng)洗滌水電導(dǎo)率平均值為4.1 μs，是凈純水（2.0 μs）的2倍，離子濃度僅為1.62 μg/mm3，略髙于凈純水（0.79 μg/mm3）時(shí)，再作噴砂之用。

與界面有關(guān)的因素為環(huán)氧云鐵涂膜的表面，收集在環(huán)氧云鐵涂膜表面滴置的洗滌水，經(jīng)用可溶性鹽分Bresle測(cè)試方法檢測(cè)，其電導(dǎo)率平均值為139.3 μs，換算成水溶物含量為55.19 μg/mm3。檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：環(huán)氧云鐵涂膜表面滴置的洗滌液中，含有一定量的能被電離的離子型化合物。

綜上所述，環(huán)氧云鐵涂膜表面滴置的浸洗液其電導(dǎo)率與純凈水和磨料表面洗滌液的電導(dǎo)率相比，均有明顯增大。進(jìn)-歩表明，環(huán)氧云鐵膜表面存在有較多鹽分。

從鋼結(jié)構(gòu)上剝?nèi)〉木郯滨シ纪磕そ?jīng)50℃浸泡5 h后，將所得浸泡液用ICS1100型離子色譜儀進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，溶液中含有銨根離子，其含量為0.57 μg/g。由此也說(shuō)明剝離下來(lái)的聚氨酯氟碳涂膜樣品中含有-定量的銨基鹽化合物。結(jié)合Bresle測(cè)試方法結(jié)果分析，其測(cè)得的鹽分也應(yīng)屬銨基鹽物質(zhì)。

2.3發(fā)生可剝離現(xiàn)象的原因分析

從聚氨酯涂料中主組分、稀釋劑和固化組分的成分，以及從剝離的聚氨酯氟碳涂膜浸泡液和環(huán)氧云鐵涂膜表界面上的滴置的洗滌液分析，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，在聚氨酯氟碳涂膜內(nèi)的聚氨酯面膜上發(fā)生可剝離原因如下所述。

2.3.1銨的析岀

當(dāng)?shù)蜏貤l件下，環(huán)氧云鐵涂料在固化過(guò)程中，含酰胺基的環(huán)氧固化劑與環(huán)氧基的固化反應(yīng)滯緩，反應(yīng)速率降低。未反應(yīng)的殘余酰胺基，很易與空氣中的CO2，H2O反應(yīng)，生成如式（1）所示的氨基甲酸銨［6］（簡(jiǎn)稱銨鹽）。析出的銨鹽聚集在環(huán)氧云鐵面涂層和聚氨酯氟碳涂膜上的聚氨酯面涂層界面處，這-現(xiàn)象俗稱銨析出或胺起霜。該鹽己不能與環(huán)氧基發(fā)生固化反應(yīng)，但卻在聚氨酯氟碳涂膜和環(huán)氧云鐵涂膜相粘結(jié)的界面處發(fā)生聚集，影響了該兩涂膜層間的粘附力。

在涂裝施工初步完成后，涂層在當(dāng)時(shí)的外界環(huán)境條件下（溫度為5～14℃，相對(duì)濕度低于80%），尚在進(jìn)一步干燥和固化期間，但竣工的構(gòu)件已運(yùn)至使用現(xiàn)場(chǎng)，而該使用現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度均較大（溫度為18～28℃，濕度為75%～100%），處于這一環(huán)境條件下，聚氨酯氟碳涂膜中殘留的高沸點(diǎn)溶劑逐漸揮發(fā)和流失，形成大量微孔。外界空氣中水分的不斷滲透，穿過(guò)聚氨酯氟碳涂膜的微孔，與存在于環(huán)氧云鐵涂膜界面上的氨基甲酸鹽形成水溶物，富集和浸潤(rùn)于環(huán)氧云鐵涂膜和聚氨酯涂膜相粘結(jié)的界面處，進(jìn)一步降低了相間界面附著力，從而導(dǎo)致產(chǎn)生聚氨酯氟碳涂膜的嚴(yán)重可剝離性。

通過(guò)聚氨酯氟碳涂膜浸泡液的離子色譜分析結(jié)果與環(huán)氧云鐵膜表面銨鹽分析結(jié)果相一致而得出粘結(jié)界面上存在銨鹽析岀的結(jié)論。這和虞兆年［7］提岀環(huán)氧基料中引起發(fā)白或起霜的化學(xué)成分源是固化劑低分子量易吸濕的聚酰胺（伯胺），當(dāng)與大氣中的CO2和水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，生成了氨基甲酸銨的觀點(diǎn)相同。這一結(jié)論也和DOW化學(xué)公司技術(shù)專訊論文，認(rèn)為發(fā)白和起霜是由于化學(xué)反應(yīng)所引起相一致。

由于銨析出降低了界面上的表面能，進(jìn)一步降低涂料間的潤(rùn)濕性，從而降低了聚氨酯氟碳涂膜與環(huán)氧云鐵涂膜之間的界面粘結(jié)力，是鋼結(jié)構(gòu)上聚氨酯氟碳涂膜發(fā)生可剝離現(xiàn)象的重要因素之一。

2.3.2高沸點(diǎn)溶劑

現(xiàn)場(chǎng)剝離下的聚氨酯氟碳涂膜具有一定的韌性和散發(fā)有較明顯的芳香烴味息，表明該涂膜尚未完全干燥和固化。聚氨酯涂料成分的質(zhì)譜分析表明，聚氨酯氟碳涂膜未完全干燥和固化的根本原因是由于該涂料中含有三甲苯、四甲苯等高沸點(diǎn)溶劑。這些高沸點(diǎn)溶劑造成下述兩方面的影響：一是導(dǎo)致聚氨酯層膜早期固化反應(yīng)速度降低；另一方面是在固化反應(yīng)的中后期，高沸點(diǎn)溶劑成了增塑劑，使涂膜韌性增大，以后又由于緩慢揮發(fā)和流失，造成干膜表面留下容易吸潮的微孔。當(dāng)鋼構(gòu)件運(yùn)至較高溫濕度的使用地區(qū)后，外界環(huán)境中的水分沿著這些微孔更易滲入至涂層內(nèi)部，被聚氨酯氟碳涂膜與環(huán)氧云鐵涂膜兩層間的氨基甲酸銨所吸收，在此粘結(jié)界面上形成了類似脫模劑。隨著日夜溫濕度的變化，使被銨鹽脫模劑的浸潤(rùn)面積逐步擴(kuò)大，結(jié)果也降低了涂層的附著力，導(dǎo)致聚氨酯氟碳涂膜出現(xiàn)了可剝離現(xiàn)象。

采用環(huán)境掃描電鏡分別對(duì)涂膜內(nèi)外兩面放大1000倍進(jìn)行觀察，通過(guò)高能電子轟擊涂膜樣品，激發(fā)樣品表層原子產(chǎn)生二次電子或背散射電子，用探測(cè)器收集二電子或背散射電子，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理能夠顯示反映涂膜樣品表層真實(shí)的形貌圖像。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，接觸環(huán)氧云鐵涂層一面的聚氨酯涂層表面比較粗糙，并有空洞出現(xiàn)，如圖5所示，而氟碳面漆表面光滑平整，如圖 6所示。

圖5　聚氨酯涂層SEM圖（×1000）Fig.5　SEM of polyurethane coating（×1000）

圖6　氟碳涂層SEM圖（×1000）Fig.6　SEM of fluorocarbon coating（×1000）

從SEM圖譜中可看出，接觸環(huán)氧云鐵涂層一面的聚氨酯涂膜中高沸點(diǎn)溶劑殘留較多，影響聚氨酯的固化。在后期隨著環(huán)境溫度的升高，高沸點(diǎn)溶劑繼續(xù)揮發(fā)，在涂膜表面形成針孔，導(dǎo)致分子間空隙較大。在海洋性氣候高溫、高濕情況下，水分子和空氣中的腐蝕介質(zhì)就更容易滲透進(jìn)去，而氟碳涂層則固化充分，結(jié)構(gòu)較致密，但這也延遲了聚氨酯涂層中殘留溶劑的揮發(fā)。從而證實(shí)外界環(huán)境中的水分沿著這些微孔更易滲入至涂層內(nèi)部，被涂膜兩相界面間的氨基甲酸銨所吸收，在此粘結(jié)界面上形成了類似脫模劑，降低了涂層的附著力，涂膜界面出現(xiàn)了可剝離現(xiàn)象。

3　結(jié)論

1）聚氨酯涂料固化劑中—NCO的含量雖符合質(zhì)量指標(biāo)，與涂膜可剝離現(xiàn)象無(wú)直接關(guān)聯(lián)，但聚氨酯涂料的主組分中，存有不易揮發(fā)的三甲苯、四甲苯，致使聚氨酯涂層未完全干燥、固化。同時(shí)由于高沸點(diǎn)溶劑逐漸緩慢的揮發(fā)和流失，又導(dǎo)致聚氨酯涂層生成大量微孔，留下吸收潮氣和水分的隱患。在環(huán)氧云鐵涂料中對(duì)固化劑選用、配比上沒(méi)有考慮到低溫施工的特點(diǎn)，也是使銨析出現(xiàn)象發(fā)生的重要原因之一。

2）分別對(duì)聚氨酯氟碳涂膜與環(huán)氧云鐵漆膜之間，出現(xiàn)可剝離現(xiàn)象的兩個(gè)表面進(jìn)行檢測(cè)分析，在剝離的聚氨酯氟碳涂膜表面檢測(cè)到銨基鹽物質(zhì)，在環(huán)氧云鐵涂膜表面也確定鹽分存在。這說(shuō)明環(huán)氧云鐵涂膜在涂裝施工過(guò)程中有銨析出現(xiàn)象，是造成聚氨酯氟碳涂膜與環(huán)氧云鐵層涂膜之間附著力降低，導(dǎo)致可剝離現(xiàn)象產(chǎn)生的另一重要原因。

3）工程施工在低溫環(huán)境下進(jìn)行，而使用環(huán)境又為溫度較高、濕度較大的沿海。在高溫、高濕、高鹽的環(huán)境條件下，外界環(huán)境中的水蒸氣和水分等，經(jīng)聚氨酯氟碳涂膜表面微孔滲透后，沿著聚氨酯涂膜層微孔，滲入到涂層界面，使原存在于界面層上的銨鹽吸收水分而膨脹，形成氨基甲酸鹽水溶物，進(jìn)一步擴(kuò)大浸潤(rùn)界面，降低了涂層附著力，使聚氨酯氟碳涂膜分層，最終導(dǎo)致涂膜發(fā)生可剝離現(xiàn)象。

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ReasonAnalysis on Peel-off between Mica Iron Oxide(MIO)Epoxy and Polyurethane Layer

SHEN Zhi-cong1，YANG Hua2，SHI Wen-ming3，WU Xian-guan1
（1.Corrosion Science and Technology Institute of Minhang District，Shanghai 201101，China；⒉×××AssemblyEngineering Command Department，Wengchang 571333，China；
⒊Shanghai HunengAnticorrosion and Insulation Engineering Co，Ltd.，Shanghai 201401，China）

Objective To analyze the reason why polyurethane peels off from epoxy micaceous iron oxide layer in a big coastal steel structure project.Methods The composition of PUFC was analyzed using MS，amino salt on coating surface was detected using ion chromatograph and conductivity meter，and the release coating surface was observed using environmental scanning electron microscope.Results Polyurethane coatings contained high boiling solvents trimethylbenzene and tetramethylbenzene；ammonium salt substance existed on the interface between polyurethane coating and fluorocarbon composite epoxy mica iron oxide；Through the microscopic observation of the electron microscope，the existence of the incomplete and micro pores in the coating was found.Conclusion The causes for peeling off of polyurethane fluorocarbon coating might be explained as the following.Micro pores were formed in the coating because polyurethane coatings contained high boiling solvent.Epoxy mica iron and H2O and CO2in air reacted to generate carbamate due to the slow curing reaction of epoxy resin at low temperature.Carbamate formed an aqueous solution in marine environment，which was enriched at the adhesive interface of epoxy micaceous iron oxide coating and polyurethane coating，reducing the adhesion and further decreasing the phase interfacial adhesion，leading to severe peelability of polyurethane fluorocarbon coating.

PUFC；epoxy mica iron；interface adhesion；micro pores of coating

2016-02-09；Revised：2016-03-05

10.7643/issn.1672-9242.2016.04.023

TJ04

A

1672-9242（2016）04-0143-06

2016-02-09；

2016-03-05

沈志聰（1941—），男 上海人，工程師，主要研究方向?yàn)橥苛?、防腐蝕工程。

Biography：SHEN Zhi-cong(1941—),Male,from Shanghai,Engineer,Research focus:coatings,anti-corrosion engineering.