2.2固化剂对水性环氧涂料固化成膜的影响
水性环氧涂料的固化成膜反应由固化剂的扩散过程控制[4],分散相的界面黏度和玻璃化温度会影响固化剂的扩散速率,有可能成为固化剂向乳胶粒子内部扩散的壁垒。黏度越大,玻璃化温度越高,越不利于固化剂分子的扩散。随着乳胶粒子表面固化反应进行和壳层的硬化,乳胶粒子内部的固化反应最终可能进行得不完全,导致涂膜性能的下降。另外,固化剂与水性环氧树脂的相容性也直接影响着固化剂分子的扩散,相容性越好,扩散越好,涂层性能也越好。
2.3乳化剂结构对成膜性的影响
在旧的水性环氧体系中,由于乳化剂为普通的非离子表面活性剂,它的亲油端是8个碳的壬基酚。该乳化剂与环氧树脂的相容性不佳,易游离,所以乳化效果不佳,D50在3μm左右,而新的水性环氧体系采用了一种新型非离子表面活性剂,它的结构如图2所示。
从图2可见:新型乳化剂中,亲油端是2个双酚A环氧结构,在乳化环氧树脂的过程中,亲油的这部分结构可以深入到环氧树脂体系中,并牢牢地与其锚定[5],再通过乳化剂中的亲水链段将不亲水的环氧树脂部分拉入水相当中,形成稳定的乳液。用这种新的乳化剂乳化的环氧乳液,D50在0.3μm左右,它的粒径分布相当于旧体系的1/10。因此新的环氧体系具有更佳的成膜性。以新体系为基础的漆膜呈现出了良好的性能,基本与传统的溶剂型体系接近。
3结语
本文着重分析了旧的水性环氧体系性能较差的原因,并通过新的乳化剂改善了粒径分布,使得新一代的水性环氧体系无论在性能,还是在使用性方面,都有很大程度的提高。
在早期,水性环氧防腐涂料的应用不是很成功,因为当时产品的性能欠佳,人们也没有掌握正确使用水性涂料的方法。现在,新一代的水性环氧体系已经在技术方面取得了很大的进步,与溶剂型环氧涂料的性能相差无几。在环保要求越来越高的今天,相信,水性环氧防腐涂料一定会得到市场的认可。
参考文献
1Michael Aamodt.美国腐蚀工程师协会,海洋涂料技术研讨会,2004
2周立新,杨卓如,叶楚平,等.双组分水性环氧涂料固化成膜机理探讨[J].电镀与涂饰,2009,28(2):43-45
3Reitano P.A.,Szurgyjlo T.,Waterborne Two Component Epoxy/AmineCoating Systems[J].Modern Paint and Coatings,1990(7):44-47
4陶永忠,陈铤,顾国芳.I型水性环氧树脂固化剂及其涂料性能[J].涂料工业,2001,31(1):36-38
5J.D.Elmore,D.S.Kincaid,P.C.Komar,etal.Waterborne Epoxy Protective Coatings for Meta[lJ].JCT,2002,74(931):63-72