針對跨海大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層性能評價周期長的問題,提出基于差示掃描量熱法(DSC)、熱重法(TGA)和紅外光譜分析(FTIR)的快速測試技術(shù),3種技術(shù)可分別使用也可組合使用,實(shí)現(xiàn)各批次環(huán)氧粉末一致性的快速判定。采用這3種技術(shù)分別對5種環(huán)氧粉末產(chǎn)品隨機(jī)抽取5個批次樣品進(jìn)行對比測試,得到產(chǎn)品的反應(yīng)放熱量、玻璃化溫度、分解模式、填料含量及紅外光譜等數(shù)據(jù)并分析。結(jié)果表明:針對環(huán)氧粉末各批次質(zhì)量一致性判定,采用DSC分析時,應(yīng)滿足環(huán)氧粉末放熱量變化不超過±5J/g且玻璃化溫度變化不超過±5℃;采用TGA測試時,應(yīng)滿足樹脂分解模式相同且填料含量變化不超過5%;采用FTIR測試時,特征峰的位置和峰強(qiáng)應(yīng)與基礎(chǔ)圖譜相符合。舟山港主通道工程采用推薦的DSC和FTIR測試技術(shù),已完成11批次環(huán)氧粉末原材料質(zhì)量的快速判定,為防腐涂層質(zhì)量提供了保證。 

【文章來源】：世界橋梁. 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

典型的環(huán)氧粉末及固化后涂層熱特性分析曲線

通過TGA測試粉末中填料的含量和樹脂的分解特性，可以對環(huán)氧粉末的填料添加量和樹脂特性進(jìn)行準(zhǔn)確控制。5種環(huán)氧粉末樣品TGA曲線如圖2所示。由圖2可知：5種環(huán)氧粉末樣品的TGA曲線差異較明顯。A～D 4種樣品的分解模式均為單階損失，但樣品E則是雙階損失，說明A～D 4種樣品所用樹脂與樣品E差異很大。各樣品第1階段的分解溫度顯示，A和B樹脂的結(jié)構(gòu)類似，C和D樹脂的結(jié)構(gòu)類似，但這兩類之間也有很大差別�？傮w而言，5種環(huán)氧粉末樣品的樹脂體系各不相同。從環(huán)氧粉末最后剩余的質(zhì)量百分比（見表3）可知：各樣品填料添加量差異很大，其中樣品C的填料添加量最大，約為46.13wt．%，樣品A的添加量最少，約為16.61wt．%。樣品B和樣品E的填料占比分別為39.39wt．%和40.72wt．%，數(shù)據(jù)非常相近，但樣品B只有1次分解（最快失重速率時的溫度為417.50℃），而樣品E有2次分解（最快失重速率時的溫度分別為404.08℃和698.60℃），說明這2種樣品之間存在明顯差異�？梢姡琓GA測試中不但要關(guān)注填料的添加量，還需要對比樹脂的分解模式（單階損失還是多階損失）和最快失重速率時的溫度。

DSC和TGA分別分析的是環(huán)氧粉末的反應(yīng)特性和組成特性，若需從微觀官能團(tuán)的情況區(qū)分各粉末之間的差異，則可以通過FTIR測試分析來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)《紅外光譜定性分析技術(shù)通則》（GB/T 32199-2015），通過對比譜帶的有與無、各譜帶的相對強(qiáng)弱，判斷各樣品峰的歸屬是否一致。若待測樣品的光譜圖與初始經(jīng)工藝評定時粉末的對照光譜圖一致，通�？膳卸�2種化合物為同一物質(zhì)；若2種光譜不同，則可判定2種化合物不同。5種環(huán)氧粉末樣品紅外光譜對比曲線如圖3所示。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)各樣品光譜圖之間存在較為明顯的差異。因此，可首先將最早通過工藝評定確認(rèn)合格的環(huán)氧粉末掃描紅外光譜圖，并作為本樣品的基礎(chǔ)圖譜，以便于后續(xù)樣品的對比，同時將特征峰的位置和峰強(qiáng)與基礎(chǔ)圖譜相符合作為判別標(biāo)準(zhǔn)。4 工程應(yīng)用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寧波舟山港主通道一體式鋼管樁制造技術(shù)[J]. 樸瀧,張興志,朱才科,徐旭峰,馬牛靜.  世界橋梁. 2020(03)
[2]海文跨海大橋設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)[J]. 劉新華,馮鵬程,邵旭東,張建仁.  橋梁建設(shè). 2020(02)
[3]高樁碼頭鋼管樁防腐設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 鄒志鵬.  四川建材. 2020(04)
[4]紅外熱成像技術(shù)在橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝檢測中的應(yīng)用[J]. 孫杰,甄宗標(biāo).  世界橋梁. 2019(05)
[5]提升輸油管道防腐效果的環(huán)氧粉末涂料材料制備[J]. 侯宇.  化學(xué)與粘合. 2019(04)
[6]日本橋梁長壽命研究新進(jìn)展[J]. 陳開利.  世界橋梁. 2019(02)
[7]援馬爾代夫中馬友誼大橋主梁鋼箱梁設(shè)計[J]. 鄭清剛,肖海珠.  橋梁建設(shè). 2018(03)
[8]虎門二橋坭洲水道橋主纜1960MPa鋅鋁合金鍍層鋼絲錨固試驗(yàn)研究[J]. 許兆斌,張海良,張勇.  世界橋梁. 2017(05)
[9]膠州灣跨海大橋海洋環(huán)境下環(huán)氧涂層鋼筋的施工應(yīng)用[J]. 宋玉剛.  價值工程. 2017(12)
[10]跨海大橋鋼管樁腐蝕模擬試驗(yàn)及耐久性跟蹤研究[J]. 羅研良,干偉忠,任旭初,王金權(quán),劉佩佩,蔣海平.  寧波工程學(xué)院學(xué)報. 2013(04)



本文編號：2924833