浅析高性能水性环氧防腐涂料

　　目前防腐领域所使用的重防腐涂料大【dà】多数都属【shǔ】于高可【kě】挥发性【xìng】有机【jī】物(VOC)含【hán】量涂料，涂料中的【de】VOC通常对人【rén】体造成伤害【hài】，同时【shí】也具有可【kě】燃性，容【róng】易对环境【jìng】和健康【kāng】造成很大威胁。水性涂料使用水来替【tì】换溶剂型涂料中的有机溶剂，最【zuì】大【dà】的优势是VOC含量低，环保性好，是未来防腐涂料的重要的一个【gè】发【fā】展方【fāng】向。

　　水性环氧防腐涂料是现阶段【duàn】广泛用于工【gōng】业腐蚀防护的【de】一【yī】种高【gāo】效涂料，目【mù】前【qián】的研【yán】究主要集中于对【duì】环氧树脂改性、环氧树脂【zhī】与固化剂【jì】的【de】相容性、颜填料和【hé】助剂的应用以及【jí】水性环氧树脂乳液生产工艺的改进等方面。但所制【zhì】备的水性环氧防腐【fǔ】涂料存【cún】在【zài】交联密度低、容易闪锈、耐强【qiáng】酸或强碱性能差【chà】等种【zhǒng】种问题。

　　1、涂料制备

　　(1)研磨颜料浆

　　在配料缸中依次加入去离子【zǐ】水、分散剂【jì】、润【rùn】湿剂、颜料、填料【liào】，搅拌均【jun1】匀后，倒入实验【yàn】室【shì】用【yòng】小型砂磨机中，加【jiā】入适量锆珠，研磨分【fèn】散到刮【guā】板细度20 μm以下，静置消【xiāo】泡后，过滤出【chū】料，得到【dào】涂料水性颜填【tián】料浆【jiāng】。

　　(2)涂料制备

　　在配料缸中【zhōng】加入的水性【xìng】环氧乳【rǔ】液、氨【ān】基树脂及催【cuī】化剂按配方量分散均【jun1】匀，然后【hòu】加入制【zhì】备的水性颜填料浆，搅拌状【zhuàng】态下加入消泡剂、流平剂【jì】等【děng】助剂，分散均【jun1】匀【yún】;最后加入【rù】适量水，调整黏度得【dé】到水性【xìng】环氧防腐涂料。

　　(3)施工工艺

　　施工【gōng】工艺【yì】包【bāo】括喷涂和烘烤，工【gōng】序为：在表面处理后【hòu】的底材上【shàng】喷涂【tú】制备好的水性防腐涂【tú】料，先在80 ℃下烘烤【kǎo】 15min，然后【hòu】升至 120℃下烘烤【kǎo】 25min，最后在180℃下【xià】烘【hōng】烤30min，即得到试板。

　　2、结果与讨论

　　(1)树脂对涂层防腐蚀性能的影响

　　水性环氧防腐涂料通常由亲水性的【de】环氧乳液和【hé】亲水固化剂构成【chéng】。与其他水性防腐涂【tú】料相比，由于水性环氧【yǎng】防【fáng】腐【fǔ】涂料中的【de】环【huán】氧树脂含有环氧基、羟基等官能团，使其耐化【huà】学品性优【yōu】异、耐热【rè】性好【hǎo】、具【jù】有【yǒu】不错的附着力，能满【mǎn】足工业涂装领域的不同施工要求，因此在防腐领域被大【dà】量使用。市场上常见的环【huán】氧树脂【zhī】-氨基固化剂体系，由于【yú】其【qí】交联密度低，因此其耐温【wēn】、耐【nài】溶剂和【hé】耐化学品性能欠佳。在采【cǎi】用相同固化剂的情况下，水【shuǐ】性环【huán】氧乳液的环氧当量越【yuè】大，其交【jiāo】联密度越【yuè】高，耐化学【xué】介质性能【néng】越好【hǎo】。

　　(2)固化剂种类对涂层防腐蚀性能的影响

　　目前【qián】氨基树脂作为【wéi】固化剂主【zhǔ】要包括不同醚化种类【lèi】和不同醚化度【dù】的【de】三聚【jù】氰胺甲醛树【shù】脂，如：高度甲醚化三【sān】聚氰胺树脂(CYMEL 303、CYMEL 350)、高亚胺基甲醚化三【sān】聚【jù】氰胺树脂【zhī】(CYMEL 325、CYMEL 327)、部分甲醚化三聚氰胺树脂【zhī】等。

　　(3)颜基比对涂层防腐蚀性能的影响

　　颜基比(P/B)是【shì】重防【fáng】腐【fǔ】涂料配方设计【jì】中不可忽视的因素。当颜基比低时【shí】，对树脂和【hé】固化剂的【de】填充程度【dù】较低【dī】，导致涂料【liào】体系的【de】致密性较低，因此耐腐蚀介质渗透性下降，耐化学品性能会部【bù】分下降，且涂料成【chéng】本上升;若颜【yán】基比过高，颜【yán】填料无法被树【shù】脂【zhī】完全包【bāo】覆【fù】，部【bù】分【fèn】颜填料颗粒游离在树脂空间【jiān】结构空【kōng】隙之外，导致【zhì】涂层与基材之间的结合【hé】受【shòu】到影响，其他耐性以及物理机械性能【néng】也会下降。以【yǐ】水性环氧乳液EPIKOTE 3540-WY-55、CTW-6062作为水性涂料【liào】基【jī】体【tǐ】树脂，选择CYMEL 303作【zuò】为【wéi】固化剂，保持其他组【zǔ】分【fèn】含【hán】量不变，通过试验调整涂料颜基【jī】比【bǐ】，选择最优条件【jiàn】下的颜基比【bǐ】，结果见表4。

　　(4)防闪锈剂对涂层防腐蚀性能的影响

　　水【shuǐ】性性涂料【liào】在【zài】基材表面干燥时，容【róng】易产生闪锈。添加防闪锈剂能够抑制腐蚀【shí】产生。

　　亚硝酸钠【nà】为水性【xìng】防腐涂料最为常用的防闪锈助剂，由于闪锈【xiù】现【xiàn】象是一般都由电【diàn】化学作用引起【qǐ】的，使用【yòng】这类具有还原性【xìng】的【de】物质来释放负电荷对金属基材【cái】的防锈有很大的帮【bāng】助，加量为配【pèi】方【fāng】总重【chóng】量【liàng】的0.2%时【shí】即【jí】可抑制闪锈，但这【zhè】类物质由于离子性太强，大【dà】量添加导致漆膜耐【nài】水性明显变差。Raybo 60是含【hán】有有机【jī】锌螯合物【wù】和【hé】亚硝酸钠盐【yán】混合物，防锈能力较单独【dú】使【shǐ】用亚硝酸钠稍【shāo】差，加【jiā】量0.5%时即【jí】可抑制闪【shǎn】锈，但加入后依然会导【dǎo】致耐水性能下降。

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