導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：本文通過對導彈外殼常用的幾種涂料包括丙烯酸酯涂料、環氧樹脂涂料、醇酸樹脂涂料、酚醛樹脂涂料進行研究，深入分析這四種不同涂料的結構、特性以及優缺點，發現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。

關鍵詞：導彈;涂層;性能;耐霉菌

目前，世界的政治形勢、經濟形勢日新月異，地區間、國與國之間的戰爭和沖突隨時隨地都有可能發生，各國都在不斷增強自身武器系統戰斗能力，力求在戰爭和沖突中取得絕對性優勢。隨著科技不斷進步，對戰爭武器裝備也有了更高的要求，使其能夠適應不同的環境，如沿海潮濕氣候;內陸干燥地區;鮮有人跡的荒原地帶等。導彈武器系統尤其在沿海以及其它高溫潮濕的環境都十分容易出現霉菌，從而降低導彈的威力。而防護涂層對這種現象有很好的解決效果，但是不同涂層的防護效果又有著明顯的差異。本文選取了四種常見的涂料，從結構、性能、特點方面分析了它們耐霉菌性能的差異性，以期更好地實現導彈的安全防護。

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。當以丙烯酸樹脂作為涂料的主要基料時，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，或是其它樹脂經過改性而成的丙烯酸樹脂。

丙烯酸酯近年來發展迅速，廣泛應用于多個領域，這與其單體的結構有不可分割的聯系。丙烯酸酯單體含有碳碳雙鍵，可以發生聚合反應形成丙烯酸樹脂，丙烯酸樹脂化學性質穩定，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，其施工性、透干性以及流動平展性都不是很好，而且一旦遇到溶劑還會出現再次溶解的現象，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]，這些缺點又導致其耐菌性不如其它涂料。根據相關試驗報道（以下所提到的試驗均為此試驗）[2]，在特制的培養皿中，將制備的混合菌懸液接種于丙烯酸酯涂料、環氧樹脂涂料、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基的表層，28天后發現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，涂層出現鼓泡，表明丙烯酸酯涂料具有一定的耐霉菌性。

二、環氧樹脂涂料

環氧樹脂泛指包含兩個及其以上的環氧基，其骨架為脂肪族、芳香族、脂環族等有機化合物，而且能利用環氧基團反應從而生成熱固化產物，是一種高分子低聚體化合物，如果聚合度是零，就稱其為環氧化合物。

不同的環氧樹脂所制成的涂料也不盡相同，雙酚A型環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，這種樹脂在固化時一般不會有小分子揮發物產生，可在低壓環境中成型，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，涂層結構也因此不易被破壞，耐霉菌能力較強[3]。還有一種環氧樹脂是縮水甘油酯型環氧樹脂，這種環氧樹脂耐低溫性能非常好，在低達零下數百度的環境中，其抗剪強度要比雙酚A型環氧樹脂高。在試驗中，環氧樹脂涂層在28天后的結果是肉眼可以看見長霉，約占樣品表面的10%，可見環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，經過反應形成的樹脂。

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，經得起風、霜、高濕的考驗，在潮濕環境中不易長霉。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。這種涂料的缺點在于涂膜比較柔軟，不能經常打磨，對堿性、水性的承受能力欠佳，儲存時不穩定，容易出現干裂、結皮的現象，不耐腐蝕，若在腐蝕性較強的環境中，很容易脫落、起泡、變色[4]。在試驗中，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，因此它也成為導彈涂層的一種常用涂料，但受其缺點的影響，醇酸樹脂涂料耐霉性又比環氧樹脂涂料稍差。

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，需要經過縮聚、中和、水洗一系列反應與操作才可以制成。這種樹脂是世界上第一種由人工合成的樹脂，直到現在也依然是十分重要的高分子材料。根據選擇的催化劑不同，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、力學性都十分良好。在惰性氣體的環境中，如果溫度達到一千攝氏度左右，酚醛樹脂就可以產生許多的殘碳，這種現象有利于使酚醛樹脂的內部結構保持穩定，如此，其抗霉能力便不會受到較大影響，耐霉性得到提高。其次，酚醛樹脂還具有低煙低毒的特點，一旦燃燒，就會慢慢分解，產生水蒸氣、碳氧化合物以及氫氣，不會產生很多的煙，散發出的毒性也較低。試驗表明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于丙烯酸酯涂料、環氧樹脂涂料以及醇酸樹脂涂料。

結語

本文通過分析丙烯酸酯涂料、環氧樹脂涂料、醇酸樹脂涂料以及酚醛樹脂涂料這四種導彈常用涂料的成分、內部結構、性能以及優缺點，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、化學性質上看，酚醛樹脂涂料的耐霉菌效果相較于另外三種更優，丙烯酸酯涂料的耐霉菌性能則相對較差。希望可以對導彈涂料的比較與選擇提供一些幫助，使導彈在潮濕或陰暗處放置時盡可能減少損傷，為導彈最大限度地發揮作用提供保障。

參考文獻

[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研究[C].高性能防腐蝕涂裝及表面保護技術的應用與發展——第16屆全國表面保護技術交流會.2011.

[3]盧琳娜，李永貴，盧麒麟.纖維素納米晶/環氧樹脂復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.環氧改性水性醇酸樹脂的制備及其性能[J].精細化工，2019，36（04）：627-632.