水性环氧防腐漆配方及应用研究

水性环氧防腐漆配方及应用研究
随着环保意识的增强，对高性能防腐涂料的需求也十分迫切。

本文介绍了水性环氧防腐涂料的制备方法，讨论了水性环氧体系的优点。

标签：水性环氧；底漆；防腐性
引言
随着国家对环境保护的重视及人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的重要方向和研究热点。

水性环氧防腐涂料是以水为分散介质，环氧树脂作为主要成膜物质的一种的涂料，因其绿色环保、生产施工方便、无安全隐患、成本较低等优势而成为研究热点。

1.实验部分
1.1实验原料和制备方法
主要原料：水，润湿剂，分散剂，增稠剂，消泡剂，助溶剂，闪锈剂，环氧乳液及固化剂（美国翰森，亨斯曼，美国空气化学，自制），功能填料（三聚磷酸铝粉，磷酸锌粉），滑石粉，硫酸钡，云母粉等。

A组份制备方法：在搅拌釜中依次加入水，润湿剂，分散剂，闪锈剂，助溶剂，消泡剂等，控制搅拌速度为400转/min，搅拌20min-30min，然后将滑石粉，磷酸锌粉，硫酸钡，三聚磷酸铝粉，云母粉等加入上述混合液中，开启高速分散模式，转速900转/min。

搅拌1h，加入反应釜中分散均匀，最后加入环氧树脂乳液，增稠剂制得水性环氧防腐涂料A组份，并将A组份研磨至细度≤40um。

B组分制备方法：在搅拌釜中加入消泡剂，润湿流平剂，水性环氧固化剂搅拌均匀即可。

1.2水性环氧防腐涂料基本配方
水性环氧防腐涂料基础配方见表1所示。

1.3试验仪器和水性环氧防腐涂料性能检测
漆膜硬度仪（TQC-SP0500），高速分散搅拌器（FJS-300），盐雾试验仪（YWX/Q-250），NDJ旋转粘度计等。

水性环氧防腐涂料依据《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014标准要求制作检测样板。

2.结果与讨论
2.1水性环氧树脂乳液与固化剂体系对成膜性能的影响
2.1.1胺氢当量对漆膜基本性能的影响
本试验采用自主开发的水性环氧树脂固化剂体系，研究胺氢当量对漆膜基本性能的影响。

其结果如表2所示。

2.1.2防腐清漆对比试验影响
本文通过自主开发的水性环氧乳液清漆体系与市售产品清漆体系进行对比试验，其性能结果如表3所示。

从表3数据可以看出，自制水性环氧树脂体系产品在耐盐雾性能基本接近于国外先进水平，可完全满足钢结构产品对水性漆产品的要求。

2.2涂料中颜基比（PVC）的含量对漆膜耐盐雾性能的影响
水性环氧防腐涂料不同于传统溶剂型防腐涂料，水性环氧防腐涂料由于非均相的复杂的成膜机理导致其需要调节较低的颜基比，从而实现漆膜各方面力学性能和防腐性能的有效发挥。

本试验中，通过调节涂料中颜基比依次为15%、20%、25%、30%、35%、40%.测试对防腐涂料耐盐雾性能。

其结果如图1所示。

从图1中总体来分析可以看出随着PVC的逐渐增加，耐盐雾性能出现先增加后减小的趋势，随着颜填料的增加，涂料中树脂含量无法有效对粉体颜填料进行有效的包裹，导致漆膜的耐盐雾性能呈现出一定的衰减。

当PVC含量在25%左右时，涂料获得最优的耐盐雾性。

2.3磷酸锌的含量对漆膜耐盐雾性能的影响
在水性环氧防腐涂料中颜填料的种类和比例对漆膜的耐盐雾性能具有重要影响，不同种类的颜填料颗粒的相互堆积，可以提高漆膜的硬度和屏蔽性，同时对漆膜整体防护性能具有重要意义。

试验中依据上述最佳的颜基比，通过调节磷酸锌粉在涂料中所占的比例依次为0%、10%、15%、20%、25%、30%、35%，漆膜的耐盐雾性能如图2所示。

從图2数据可以看出，磷酸锌的含量对漆膜耐盐雾性能出现先增加后缓慢降低的趋势，当磷酸锌的含量为20%获得最佳耐盐雾960h。

主要原因的可能是因为磷酸锌为水溶性活性防腐颜填料，在水性环氧树脂与固化剂相关成膜的过程中，随着水份的挥发，磷酸锌与三价铁离子具有很强的络合能力，可形成以磷酸铁为主的复合屏蔽层，有效地阻止氧化离子向金属基材扩散，从而可以显著提高漆膜的耐盐雾性能。

2.4水性环氧防腐涂料性能检测
水性环氧防腐涂料依据《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014标准要求
制作检测样板。

检测结果如表4所示。

3.结论
综上所述，通过对比研究各种水性环氧树脂乳液与固化剂体系对成膜性能的影响，涂料中颜基比，磷酸锌填料等影响因素的研究，结果表明自主开发的水性环氧树脂体系产品具有优异的物理机械性能、良好的耐水和耐盐雾性。

参考文献：
[1]一种水性环氧酯防腐涂料的研究及应用[J].罗旭铮，荆旺，张淼，王瑞红，董立志.涂料技术与文摘.2015（06）
[2]水性环氧地坪涂料配套体系的研制及其应用[J].马小芳，李华明，李顺喜.中国涂料.2015（09）
[3]水性环氧铁红底漆的研究与制备[J].许洋.涂料技术与文摘.2016（09）。