水性防腐防锈涂料的特征是以水性乳液为主要成膜物质,可以以水为稀释介质。VOC是含量为零的环境友好型涂料,且具有良好的防腐防锈性能。由于防锈颜料、填料水性溶液中特别容易分层沉淀结块,在成膜后也表征为脆性较大。通过以蒙脱土插层改性纳米浆料为改性物质来改性水性涂料,经试验得到比较满意的效果。水性防腐防锈涂料性能检测结果见表2。
通过表2检测结果不难看出,用蒙脱土插层改性纳米浆料制造的水性防腐防锈涂料除遮盖率指标略低一些,其它各项指标均大大地优于铁红醇酸防锈漆。
经过近半年的贮存试验,该水性防腐防锈涂料的贮存稳定性良好,涂料表层略有乳液分层,固体物质未出现沉淀结块,起封后稍做摇动即可使用,表明蒙脱土插层改性纳米浆料对水性涂料的防沉淀作用明显。蒙脱土插层改性纳米浆料在不同类型涂料中的应用结果表明,其对涂层的硬度、附着力、柔韧性、冲击性均有显著的改良,这是由于蒙脱土黏土颗粒极细,其铅硅酸盐矿物结构中,硅氧四面体片与铝氧八面体片中的羟基或氧原子、有机硅树脂中烷氧基或环氧树脂中的羟基与还氧基能形成氢键,交织成网状结构;另一原因可能由于蒙脱土矿物的蒙脱石层间或矿物手本表面的缺陷和破键位置带电荷,并含有可交换阳离子,因而对涂料中的有机成膜物的某些极性基团,如羟基、环氧基和烷氧基等有吸附和交联作用,这意味着在涂料形成过程中,蒙脱土矿物本身存在一个与含有机极性基的有机成膜物质相结合,矿物的部分表面被有机物覆盖包裹的过程,这些作用的结果使蒙脱土矿物与涂料中有机物彼此连接,形成某种网状结构,使体系的粘度和稠度增加,起到防止或减缓涂料中填颤料矿物的沉降作用。
有机覆盖处理过程中,表面活性剂的阳离子与蒙脱土矿物进行离子交换反应,有机物的极性基团一端插入蒙脱石层间,而非极性的烷基则覆盖于矿物表面,蒙脱土矿物成为表面被有机物包裹的“有机分子”,其表面性质改变,由亲水疏油变为疏水亲油,与有机溶剂有相似性,能与其相容,并与有机物分子连结成一种网状结构,均匀地分散于体系之中,使体系稠度和粘度增加,起到悬浮和防沉降的作用。
3·结语
研究了蒙脱土插层纳米复合材料的新型插层剂的合成、复合材料的制备以及对涂料的改性,用XRD、TEM、TG等对所制备的物质进行了测试,运用国标测试方法对改性涂料进行了检测,结果表明,蒙脱土插层纳米复合材料改性涂料性能得到了改善。