導(dǎo)彈外殼常用涂層耐霉菌性能的差異性研究

王文璽 丁丹丹 石孟兵

摘 要：本文通過對導(dǎo)彈外殼常用的幾種涂料包括丙烯酸酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、醇酸樹脂涂料、酚醛樹脂涂料進(jìn)行研究，深入分析這四種不同涂料的結(jié)構(gòu)、特性以及優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)酚醛樹脂涂料的耐霉菌性能最好，而丙烯酸酯涂料的耐霉菌性能相對較差。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)彈;涂層;性能;耐霉菌

目前，世界的政治形勢、經(jīng)濟(jì)形勢日新月異，地區(qū)間、國與國之間的戰(zhàn)爭和沖突隨時(shí)隨地都有可能發(fā)生，各國都在不斷增強(qiáng)自身武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗能力，力求在戰(zhàn)爭和沖突中取得絕對性優(yōu)勢。隨著科技不斷進(jìn)步，對戰(zhàn)爭武器裝備也有了更高的要求，使其能夠適應(yīng)不同的環(huán)境，如沿海潮濕氣候;內(nèi)陸干燥地區(qū);鮮有人跡的荒原地帶等。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)尤其在沿海以及其它高溫潮濕的環(huán)境都十分容易出現(xiàn)霉菌，從而降低導(dǎo)彈的威力。而防護(hù)涂層對這種現(xiàn)象有很好的解決效果，但是不同涂層的防護(hù)效果又有著明顯的差異。本文選取了四種常見的涂料，從結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)方面分析了它們耐霉菌性能的差異性，以期更好地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈的安全防護(hù)。

一、丙烯酸酯涂料

丙烯酸酯涂料是以丙烯酸樹脂作為主要基礎(chǔ)原料的一種涂料，而丙烯酸樹脂的主要原料則是甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯。當(dāng)以丙烯酸樹脂作為涂料的主要基料時(shí)，則該樹脂一般是由甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸酯和苯乙烯通過共聚而形成的熱固性、熱塑性丙烯酸系列的樹脂，或是其它樹脂經(jīng)過改性而成的丙烯酸樹脂。

丙烯酸酯近年來發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，這與其單體的結(jié)構(gòu)有不可分割的聯(lián)系。丙烯酸酯單體含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生聚合反應(yīng)形成丙烯酸樹脂，丙烯酸樹脂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因此以丙烯酸樹脂為原料制成的涂料不僅耐酸耐堿還耐污染，其次，它的保光性與耐水性也很好，這就使其具有一定的耐霉菌性能。不過對于熱塑性的丙烯酸樹脂涂料同樣帶有一定的缺點(diǎn)，其施工性、透干性以及流動(dòng)平展性都不是很好，而且一旦遇到溶劑還會(huì)出現(xiàn)再次溶解的現(xiàn)象，不容易與其它樹脂一起使用，另外熱敏性與研磨性也比較差[1]，這些缺點(diǎn)又導(dǎo)致其耐菌性不如其它涂料。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)報(bào)道（以下所提到的試驗(yàn)均為此試驗(yàn)）[2]，在特制的培養(yǎng)皿中，將制備的混合菌懸液接種于丙烯酸酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、醇酸樹脂涂料以及酚醛樹脂涂料這四種漆膜樣品和周圍培養(yǎng)基的表層，28天后發(fā)現(xiàn)丙烯酸酯涂層樣品中有肉眼可見的霉菌，大約占樣品表層的20%，顏色不變，涂層出現(xiàn)鼓泡，表明丙烯酸酯涂料具有一定的耐霉菌性。

二、環(huán)氧樹脂涂料

環(huán)氧樹脂泛指包含兩個(gè)及其以上的環(huán)氧基，其骨架為脂肪族、芳香族、脂環(huán)族等有機(jī)化合物，而且能利用環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)從而生成熱固化產(chǎn)物，是一種高分子低聚體化合物，如果聚合度是零，就稱其為環(huán)氧化合物。

不同的環(huán)氧樹脂所制成的涂料也不盡相同，雙酚A型環(huán)氧樹脂屬于熱塑性樹脂的一種，但具有熱固性，可以和多種催化劑、添加劑、固化劑形成不同性能的固化物，這種樹脂在固化時(shí)一般不會(huì)有小分子揮發(fā)物產(chǎn)生，可在低壓環(huán)境中成型，工藝性非常好。固化物的電性能、耐腐蝕性能都比較高，也具有耐熱性及韌性，分子鏈不易降解、斷裂，涂層結(jié)構(gòu)也因此不易被破壞，耐霉菌能力較強(qiáng)[3]。還有一種環(huán)氧樹脂是縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂，這種環(huán)氧樹脂耐低溫性能非常好，在低達(dá)零下數(shù)百度的環(huán)境中，其抗剪強(qiáng)度要比雙酚A型環(huán)氧樹脂高。在試驗(yàn)中，環(huán)氧樹脂涂層在28天后的結(jié)果是肉眼可以看見長霉，約占樣品表面的10%，可見環(huán)氧樹脂涂料的耐霉菌性比丙烯酸酯涂料更好。

三、醇酸樹脂涂料

醇酸樹脂涂料的主要物質(zhì)為醇酸樹脂，屬于一種合成樹脂涂料。醇酸樹脂是以二元酸、脂肪酸、多元醇為原料，經(jīng)過反應(yīng)形成的樹脂。

醇酸樹脂涂料耐候性較好，具有一定的附著力，還有光滑亮麗、色澤豐富的特點(diǎn)，經(jīng)得起風(fēng)、霜、高濕的考驗(yàn)，在潮濕環(huán)境中不易長霉。這種涂料可以和其它不同類型的樹脂一起使用，制作成耐霉菌性能、防腐性能良好的上等涂料。這種涂料的缺點(diǎn)在于涂膜比較柔軟，不能經(jīng)常打磨，對堿性、水性的承受能力欠佳，儲(chǔ)存時(shí)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)干裂、結(jié)皮的現(xiàn)象，不耐腐蝕，若在腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境中，很容易脫落、起泡、變色[4]。在試驗(yàn)中，28天后醇酸樹脂涂料樣品表面肉眼可見長霉，覆蓋的樣品表面積為20%左右，顏色未變。表明醇酸樹脂涂料的耐霉菌性能也較好，因此它也成為導(dǎo)彈涂層的一種常用涂料，但受其缺點(diǎn)的影響，醇酸樹脂涂料耐霉性又比環(huán)氧樹脂涂料稍差。

四、酚醛樹脂涂料

酚醛樹脂又被稱作電木，它的原料是苯酚與甲醛，需要經(jīng)過縮聚、中和、水洗一系列反應(yīng)與操作才可以制成。這種樹脂是世界上第一種由人工合成的樹脂，直到現(xiàn)在也依然是十分重要的高分子材料。根據(jù)選擇的催化劑不同，一般將酚醛樹脂分為熱塑性與熱固性兩大類。

酚醛樹脂的耐酸性、耐熱性、力學(xué)性都十分良好。在惰性氣體的環(huán)境中，如果溫度達(dá)到一千攝氏度左右，酚醛樹脂就可以產(chǎn)生許多的殘?zhí)?，這種現(xiàn)象有利于使酚醛樹脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，如此，其抗霉能力便不會(huì)受到較大影響，耐霉性得到提高。其次，酚醛樹脂還具有低煙低毒的特點(diǎn)，一旦燃燒，就會(huì)慢慢分解，產(chǎn)生水蒸氣、碳氧化合物以及氫氣，不會(huì)產(chǎn)生很多的煙，散發(fā)出的毒性也較低。試驗(yàn)表明28天后酚醛樹脂涂層樣品表面沒有明顯的霉菌生長且顏色沒有變化，說明酚醛樹脂涂料的耐霉菌性能優(yōu)于丙烯酸酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料以及醇酸樹脂涂料。

結(jié)語

本文通過分析丙烯酸酯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、醇酸樹脂涂料以及酚醛樹脂涂料這四種導(dǎo)彈常用涂料的成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、性能以及優(yōu)缺點(diǎn)，更加清晰明確地了解了這四種涂料的耐霉菌性能。四種漆膜都具有一定的耐霉菌性能，但從其性能、化學(xué)性質(zhì)上看，酚醛樹脂涂料的耐霉菌效果相較于另外三種更優(yōu)，丙烯酸酯涂料的耐霉菌性能則相對較差。希望可以對導(dǎo)彈涂料的比較與選擇提供一些幫助，使導(dǎo)彈在潮濕或陰暗處放置時(shí)盡可能減少損傷，為導(dǎo)彈最大限度地發(fā)揮作用提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王玉龍，劉志偉，李浩楠等.丙烯酸酯增韌聚乳酸的制備與性能[J].塑料，2019，48（04）：62-65.

[2] 袁起立，馬青華，酈智斌.某型彈外殼涂層耐霉菌試驗(yàn)研究[C].高性能防腐蝕涂裝及表面保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展——第16屆全國表面保護(hù)技術(shù)交流會(huì).2011.

[3]盧琳娜，李永貴，盧麒麟.纖維素納米晶/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究[J].功能材料，2020，51（01）：1196-1201.

[4]郭欣，季永新，陳德琪等.環(huán)氧改性水性醇酸樹脂的制備及其性能[J].精細(xì)化工，2019，36（04）：627-632.