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水性底面合一防腐涂料的研究与制备
作者:刘江涛,…    内容来源:中国防腐网    点击数:    更新时间:2013-1-31

2 结果与讨论

    2.1 成膜物质的选择

    水性环氧酯改性丙烯酸树脂作为水性底面合一防腐涂料的成膜物质,其性能直接影响涂料的性能。在设计水性环氧酯改性丙烯酸树脂的过程中引入了环氧酯预聚体,这样有利于提高产品附着力,改善涂膜的氧化干燥性能。但是,环氧酯预聚体不能太多,否则,树脂分子间内聚力增强,导致树脂黏度增大,制得的涂膜水溶性变差。其次,通过调整甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸在树脂中的配比,来调整水性环氧酯改性丙烯酸树脂的干性、硬度、柔韧性、耐湿热、抗老化性能,以满足所需的性能指标。同时,还要考虑水性环氧酯改性丙烯酸树脂所制备涂料的稳定性。

    2.2 颜填料体系的选择[2]

    常用的含铅、铬等重金属颜料具有较好的防锈性能,但是有毒,因此其使用范围受到限制。采用云母氧化铁红-磷酸锌-改性三聚磷酸铝-防锈助剂827颜填料体系,云母氧化铁红为物理防锈颜料,能够提高涂膜的致密度与屏蔽作用。磷酸锌-改性三聚磷酸铝具有较好地稳定性,无毒,耐水性和防腐蚀性较好,能与铁离子进行络合,起到防锈的作用。防锈助剂827能很好地提高涂膜的耐盐雾性能,填料能降低成本,改善涂膜的物理机械性能。

    颜料体积浓度(PVC)对防腐性能有很大的影响,随着PVC的增加,防腐蚀性能增加涂膜光泽下降,而超过CPVC值防腐性能反而下降,因此一般实际应用均是低于CPVC值。选择合适的体积颜料浓度是制备符合质量要求涂料的关键。

    2.3 分散剂的选择

    在水性工业涂料中,分散剂对涂膜耐水性能影响较大,因此分散剂的选择及用量是制备水性工业涂料的关键之一。不同分散剂对涂膜耐水性能的影响如表4。

 从表4可见,SMB/磷酸酯类润湿剂配合使用,对于体系有较好的分散效果,对涂膜的耐水性具有帮助作用。

    2.4 催干剂的选择

    催干剂是涂料生产中的一种重要助剂,它能加速不饱和油类的氧化聚合,提高涂膜的干燥性能,用量极少,但是作用显著。传统催干剂是钴、锰、铅、锌、钙的有机羧酸盐,其中,使用最多的是锰、铅盐,而铅盐的使用量占催干剂问题的1/3,造成了人体及环境的毒害和污染。当前稀土催干剂成为众多催干剂中综合性能较好的产品,稀土催干剂具有特殊的外层电子结构,不仅能通过其自身价态的变化将干性油氧化,而且对树脂中的极性基团羟基、羧基具有络合作用。

    2.5 其他助剂

    水性工业涂料用于金属防护涂装时,其干燥过程中存在闪锈问题,因此水基涂料系统中需引入防闪锈剂。另外,根据需要还要进行消泡、防沉、pH值调节剂等的选择,起到平衡涂料性能的作用。

    3 结论

    (1)本试验通过水性环氧酯改性丙烯酸树脂的合成,同时筛选具有环保防锈性能的颜料、助剂以及具有屏蔽作用的填料,制成水性底面合一防腐涂料。该涂料性能优异,同时具有面漆的装饰性效果,在组成中基本不含有机溶剂(尤其是对人体有害的苯类溶剂),用水作分散介质及稀释剂,不燃烧,不爆炸,无金属盐污染,符合国家环保要求。

    (2)本试验产品耐盐雾性能优异,常温自干较快,特别适用于有环保要求的汽车零配件,如传动轴、齿轮箱、汽车散热器、冰箱压缩机等,工件表面形成的涂层具有一般溶剂型防锈涂料的性能,确保和提高工件的使用寿命,也可应用和扩大到类似工件涂装。

    (3)本试验产品为单组分自干型,以水为稀释剂,涂装方便。

    参考文献

    [1]黄伟.水性环氧酯的防锈分析.中小企业管理与科技,2009(12):198-199

    [2]侯佩民,刘秀芝.水性环氧酯防锈底漆.中国涂料,2005,20(6):27-28

    [3]周立新,程江,杨卓如,等.几种水性防锈漆的性能比较.合成材料老化与应用,2004,33(2):23-25

    [4]赵金榜.对环境友好的防锈颜料及作用机理[J].颜填料,2002(01):37-46

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