CN110514548A - 一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置及测试方法，其中，该测试装置包括储水箱和淡海水循环系统；储水箱内设有若干层储水槽；各储水槽的一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口；进水口和出水口连接淡海水循环系统；储水箱配备有测试样板；储水槽设有空位；测试样板可拆卸固定于空位上。通过本发明提供的测试装置及测试方法，可以快速评价出自抛光树脂的抛光速率，比制备成涂料然后测定磨蚀率节省时间，误差小，效率高，为实验室树脂合成和树脂筛选提供快速高效的方法。

Description

一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及化工材料检测领域，特别涉及一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置及测试方法。
背景技术
海洋防污涂料有很多种类，但是目前海洋防污涂料使用最广泛，效果最优的防污涂料是自抛光型防污涂料。所谓自抛光型防污涂料，是因为其涂膜经海水冲刷能自我抛光。在自抛光防污涂料组成成分中，成膜树脂是最为关键的技术，自抛光涂料的抛光效果就是成膜物质丙烯酸锌、丙烯酸硅、主链降解型等树脂的离子交换或水解作用产生的。因此，树脂抛光速率对涂层整体抛光速率起决定性作用。
目前，实验室常用的做法是将抛光树脂直接制备成涂料，然后通过磨蚀率方法来评价涂层抛光速率，这种测试方法存在如下缺陷：1、测试周期长；2、测试误差大，主要受涂层粗糙度影响；3、原材料浪费多。
因而，研发一种新的能够快速测试树脂抛光速率的测试方法对于本行业极有必要。
发明内容
为解决背景技术中提到目前是将抛光树脂直接制备成涂料，然后通过磨蚀率方法来评价涂层抛光速率，存在测试周期长的问题。本发明提供了一种实验室快速测试装置及测试方法，无需进行涂料制备，而是将树脂直接进行测试，采用重量法测试，既可以缩短测试周期，减小误差，又可以节约成本；测试方法方便，简单，易操作。
本发明提供一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置，包括储水箱和淡海水循环系统；
所述储水箱内设有若干层储水槽；各所述储水槽的一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口；所述进水口和所述出水口连接淡海水循环系统；
所述储水箱配备有测试样板；所述储水槽设有空位；所述测试样板可拆卸固定于所述空位上。
进一步地，所述淡海水循环系统包括水池、过滤装置和水泵；
所述水池通过管路与所述水泵连接；所述水泵通过管路与所述进水口连接；
所述水池通过管路与所述过滤装置连接；所述过滤装置通过管路与所述出水口连接。
进一步地，所述过滤装置包括依次连接的沙子滤柱、活性炭滤柱和离子交换树脂滤柱；所述沙子滤柱与所述出水口连接；所述离子交换树脂滤柱与所述水池连接。
进一步地，所述储水箱的箱体材料采用透明耐溶剂材料。
进一步地，所述测试样板为低吸水率耐溶剂材料。
本发明提供一种快速测定树脂自抛光速率的测试方法，包括如下步骤：
步骤一、在测试样板上涂覆树脂，室温下干燥7-15天，测定涂层面积S，并测重计W0；
步骤二、将涂装树脂干燥后的测试样板放入储水箱，开启测试装置，进行浸泡；
步骤三、浸泡一段时间取出，计浸泡时间t，并称量浸泡后的测试样板重量计mn，n为测试周期；
步骤四、重新将测试样板放入储水箱进行浸泡，重复步骤三多次；
步骤五、利用公式抛光速率v＝(Wn-1-Wn)/(t×S)，计算出抛光速率值，然后求平均值。
进一步地，每次浸泡的浸泡时间为5-10天。
进一步地，测试周期为8-10次。
通过本发明提供的测试装置及测试方法，可以快速评价出自抛光树脂的抛光速率，比制备成涂料然后测定磨蚀率节省时间，误差小，效率高，为实验室树脂合成和树脂筛选提供快速高效的方法。本发明为实验室提供一种快速评价树脂抛光速率的装置及测试方法，可以缩短树脂评价周期和减少涂层抛光速率带来的数据误差，有效提高树脂筛选效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置的结构示意图。
附图标记：
10储水箱 11储水槽 12进水口
13出水口 20测试样板 31水池
32水泵 33沙子滤柱 34活性炭滤柱
35离子交换树脂滤柱
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1为本发明提供的一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置的结构示意图，如图1所示，一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置，包括储水箱10和淡海水循环系统；
所述储水箱10内设有若干层储水槽11；各所述储水槽11的一侧设置有进水口12，另一侧设置有出水口13；所述进水口12和所述出水口13连接淡海水循环系统；
所述储水箱10配备有测试样板20；所述储水槽11设有空位；所述测试样板20可拆卸固定于所述空位上。
优选地，所述淡海水循环系统包括水池31、过滤装置和水泵32；
所述水池31通过管路与所述水泵32连接；所述水泵32通过管路与所述进水口12连接；
所述水池31通过管路与所述过滤装置连接；所述过滤装置通过管路与所述出水口13连接。
优选地，所述过滤装置包括依次连接的沙子滤柱33、活性炭滤柱34和离子交换树脂滤柱35；所述沙子滤柱32与所述出水口13连接；所述离子交换树脂滤柱35与所述水池31连接。
优选地，所述测试样板20为低吸水率耐溶剂材料。
具体实施时，如图1所示，一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置，包括有一个储水箱10，储水箱10可采用玻璃、亚克力板、PC板等透明耐溶剂材质；储水箱10内壳设置有4层储水槽11，一般可设置3-6层，每层高度5-10cm；每层储水槽11有1-20个载玻片大小的空位，可以用于固定相应大小的测试样板20；储水箱10的一侧设有3个进水口12，每个进水口12分别连通上下两层储水槽11；进水口12尺寸口径为1-10cm；储水箱10的另一侧设有2个出水口13,分别为最上端和最下端出水，2个出水口13分别连通两层储水槽11；出水口13尺寸口径为1-20cm；
进水口12通过管道与水泵32连接，通水速率控制在0～10m3/h；水泵32通过管道与水池31连接；水池31用于贮存淡海水，所用到的海水为人造海水，海水配制应依据GB/T7790-1996要求，所用到的淡水则为二级以上去离子水，淡海水更换时间约1-4周；
出水口13回流到水池31的水至少经过3个过滤装置；如图1所示，出水口13通过管道连接沙子滤柱33，沙子滤柱33连接活性炭滤柱34，活性炭滤柱34连接离子交换树脂滤柱35，离子交换树脂滤柱35再与水池31连接；过滤装置更换填充物时间约1-4周。
本发明选取丙烯酸锌自抛光型树脂进行实施例(即采用测试装置)和对比例(即采用磨蚀率方法)测试抛光速率。
实施例：
步骤一、在测试样板上涂覆树脂，室温下干燥10天，测涂层面积S为19cm2，测重W0为6.224g；
步骤二、将涂装树脂干燥后的测试样板放入储水箱，开启测试装置，进行浸泡；
步骤三、浸泡一段时间取出，计浸泡时间t，并称量浸泡后的测试样板重量计Wn，n为测试周期；
步骤四、重新将测试样板放入储水箱进行浸泡，重复步骤三多次；
步骤五、利用公式抛光速率v＝(Wn-1-Wn)/(t×S)，计算出抛光速率值，然后求平均值。
共计测试了8周期，每个周期测试数据如表1所示：
表1
W<sub>n</sub>(g) T(d) V(mg/d·cm<sup>2</sup>)
第一周期 6.212 5 0.126
第二周期 6.210 5 0.021
第三周期 6.206 8 0.026
第四周期 6.203 5 0.031
第五周期 6.198 10 0.026
第六周期 6.195 5 0.031
第七周期 6.190 8 0.032
第八周期 6.186 7 0.030
由于第一周期数据可能为溶剂未完全挥发导致误差，故排除其值，故从表1数值中求平均值，可得该自抛光型树脂的抛光速率0.028mg/d·cm2。
对比例
将丙烯酸锌自抛光型树脂制备成自抛光防污漆，其配方：
丙烯酸锌：20～40份
氧化亚铜：35～50份
氧化铁红：4～8份
辅助防污剂：4～10份
松香：10～15份
溶剂：20～30份
采用磨蚀率方法测试，测试标准为GB/T 31411-2015船舶防污漆磨蚀率测定方法。磨蚀率以月为单位，测试长达8个月，其测试出来的抛光速率0.032mg/d·cm2。
尽管本文中较多的使用了诸如储水箱、储水槽、进水口、出水口、测试样板、水池、水泵、沙子滤柱、活性炭滤柱和离子交换树脂滤柱等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种快速测定树脂自抛光速率的测试装置，其特征在于：包括储水箱(10)和淡海水循环系统；
所述储水箱(10)内设有若干层储水槽(11)；各所述储水槽(11)的一侧设置有进水口(12)，另一侧设置有出水口(13)；所述进水口(12)和所述出水口(13)连接淡海水循环系统；
所述储水箱(10)配备有测试样板(20)；所述储水槽(11)设有空位；所述测试样板(20)可拆卸固定于所述空位上。
2.根据权利要求1所述的快速测定树脂自抛光速率的测试装置，其特征在于：所述淡海水循环系统包括水池(31)、过滤装置和水泵(32)；
所述水池(31)通过管路与所述水泵(32)连接；所述水泵(32)通过管路与所述进水口(12)连接；
所述水池(31)通过管路与所述过滤装置连接；所述过滤装置通过管路与所述出水口(13)连接。
3.根据权利要求1所述的快速测定树脂自抛光速率的测试装置，其特征在于：所述过滤装置包括依次连接的沙子滤柱(33)、活性炭滤柱(34)和离子交换树脂滤柱(35)；所述沙子滤柱(32)与所述出水口(13)连接；所述离子交换树脂滤柱(35)与所述水池(31)连接。
4.根据权利要求1所述的快速测定树脂自抛光速率的测试装置，其特征在于：所述储水箱(10)的箱体材料采用透明耐溶剂材料。
5.根据权利要求1所述的快速测定树脂自抛光速率的测试装置，其特征在于：所述测试样板(20)为低吸水率耐溶剂材料。
6.一种快速测定树脂自抛光速率的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在测试样板上涂覆树脂，室温下干燥7-15天，测定涂层面积S，并测重计W0；
步骤二、将涂装树脂干燥后的测试样板放入储水箱，开启测试装置，进行浸泡；
步骤三、浸泡一段时间取出，计浸泡时间t，并称量浸泡后的测试样板重量计Wn，n为测试周期；
步骤四、重新将测试样板放入储水箱进行浸泡，重复步骤三多次；
步骤五、利用公式抛光速率v＝(Wn-1-Wn)/(t×S)，计算出抛光速率值，然后求平均值。
7.根据权利要求6所述的一种快速测定树脂自抛光速率的测试方法，其特征在于：每次浸泡的浸泡时间为5-10天。
8.根据权利要求6所述的一种快速测定树脂自抛光速率的测试方法，其特征在于：测试周期为8-10次。
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