关键词：钛合金；附着力促进剂；拉开法附着力

0 引言

钛合金是在钛元素中加入其他少量元素组成的合金。钛作为重要的结构金属是20世纪50年代发展起来的，钛合金具有抗腐蚀能力强、强度高、密度低、中温性能稳定等特征，随着钛工业的迅速发展，其应用领域也越来越广泛，50、60年代用于航空领域，被誉为“空中金属”；70年代被誉为“陆用金属”；现在又被誉为“海洋金属”。目前，钛及钛合金的优异性能已被世界各国所认可，并在防腐蚀领域得到了广泛应用，这是由于钛合金较活泼，表面易形成致密的氧化膜，能起到防腐蚀的作用。

所有材料都具有其优点和缺点，为了扩大钛合金的使用范围，实现的主要途径是提高钛合金的耐蚀、抗微动磨损、耐磨、高温抗氧化等性能。钛合金的表面处理几乎应用到了目前对金属表面处理的所有方法，其中传统的涂层技术对金属表面的处理既高效，又易操作，得到了广泛应用。为此，涂层技术对改善钛合金的氧化性是很有效的方法，这主要是因为在空气中钛合金很容易氧化形成氧化膜，氧化膜不仅致密，且表面能较低，低表面能不利于涂层的黏结（附着力），涂层材料与基材附着力的建立主要有物理黏结（范德华力）和以化学键方式结合。

由于钛合金表面能较低，覆涂材料与底材的接触角较小，涂层对底材的润湿有限，所以影响以物理方式的附着，要解决涂层材料的附着只能通过引入能与底材形成化学键的官能团，同时要能提高与基材接触面的表面能。本文主要通过制备、对比不同附着力促进剂对附着力贡献的大小，筛选出最优方案，制备出在钛合金表面与涂层之间起到桥梁作用的附着力促进剂，它不仅有利于涂层与基材形成化学键，还有利于改善基材表面能，进而实现涂层对钛合金的高效附着。同时对该附着力促进剂作了进一步的优化，使其性能更加稳定，得到更宽泛的应用。

试验部分

1.1 

试验原料及设备

试验设备：实验室用高速分散机、AT-A型涂层附着力拉拔仪。

1.2  附着力促进剂的制备

A：γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）水解液；

B；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）水解液；

C；环氧树脂E-44改性γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-550）；

D：环氧树脂E-44改性（3-三乙氧基硅丙基）胺（KH-270）；

E：胺树脂改性γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）。

1.3  清漆及漆膜制备

表1 无溶剂环氧清漆配方

序号

原料名称

投料量/g

1

环氧树脂1

50.0

2

环氧树脂2

10.0

3

活性稀释剂

10.0

4

橡胶改性环氧树脂

10.0

5

聚酰胺

13.4

6

脂肪胺

7.1

按照表1的参考配方配制无溶剂清漆，分别用偶联剂KH-550、KH-270、KH-560、附着力促进剂A、B、C、D、E刷涂TC4钛合金板材（50 mm×100 mm）,干燥30 min后，再刮涂清漆，刮涂厚度（200±10） μm，室温下干燥24 h后，在80 ℃烘箱烘干4 h，按 GB/T 5210—2006《色漆和清漆 拉开法附着力试验》中的规定进行拉开法附着力测试。

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