水性金属防腐蚀涂料所用基料现状及发展
(整理)第六代水性金属免除锈防腐漆

第六代水性金属免除锈防腐漆久江水性金属免除锈防腐漆,是本公司以美国特殊的进口自除锈防腐蚀树脂为主要原料,配以美国进口的多种除锈助剂及防锈材料精致而成,专门针对化工行业和沿海地区的企业研发的水性环保型带锈、除锈的重防腐漆。
本防锈漆用于未经处理的金属表面防锈,对已锈蚀的金属件,可免除打磨、酸洗、磷化、抛丸等复杂的除锈工程,减少施工工序、材料和人工成本,极大地提高涂装工效。
给企业节省了巨额成本,又提高了防腐效果。
除锈,防腐,底漆一遍即成!水性体系,低气味,极低VOC,不燃、不爆、安全、无污染。
本漆粘度低,易涂刷,对已生锈的未经预处理的钢铁表面提供长久高效的保护,防锈漆能渗入锈层与锈点产生化学反应,转化为微黑色防锈膜,涂刷几分钟后与金属表面的锈蚀发生化学反应,即转化得到一层坚韧、致密的黑色惰性保护层,是基于新的化学螯合将表面的锈蚀转化为疏水钝化层,其膜层在金属表面形成牢固致密的保护膜、紧紧贴在钢材上,隔绝水气、氧及其它腐蚀因子的侵蚀。
并为金属表面的活性基团反应而“键合”具有优良的防腐蚀性能,应用金属表面的装饰与保护。
使得金属材料表面呈“疏水性”,同时涂层材料可与金属表面以化学键相结合,极大地增强了涂膜的附着力和防腐性能,具有优异的抗再锈蚀性能,是理想的环保防腐涂料。
和传统体系相比,该免除锈防腐蚀系统在再次锈蚀发生之前提供更长久的保护。
施工要求:1、施工前要清除干净金属钢件表面的灰尘污物,特别要彻底清洗干净表面的机油油污,因机油与水性漆不相融,会隔绝防锈漆渗入基层,造成与基材分层,影响附着力。
(特别是新钢件管材表面的防锈油脂、旧设备表面油污及夹缝的机油黄油),对锈蚀极严重的金属表面,如果已形成锈片,要先清除后再涂刷,用风吹净或用水洗净残留的锈尘再施工。
2、可用刷涂、喷涂、浸涂或辊涂的方法施工于干的或潮湿的金属表面。
最好的方法是用刷涂的方法以提供更高的渗透性。
和绝大多数水性涂料一样,不应于5℃以下施工。
在涂层干燥期间,应避免有结露或下雨情况。
水性防腐蚀涂料现状与存在问题

水 性 环 氧 是 目前 水 性 防腐 蚀涂 料研 究 最 多 的 品
种 之一 , 主要 考虑 到环 氧 树脂 良好 的底 材 黏 附性 和 这 可 交 联 特 征 。目前 水 性 环 氧 已发 展 到 第 3 阶段 ,即 个
境 的污 染 , 且 不 利 于 人 体 健 康 和 节 能 减 排 。 此 , 而 为 减 少 V C在 空 气 中的 排放 一直 是 涂 料 防腐 领 域 的 首 O
烯 酸 一 氧水 分散 体 , 环 由于核 、 的亲水 亲油 性不 同 , 壳 大 大改 善 了树脂 成 膜后 的耐 水性 。
既要 控制 聚 合物 表 面或 链段 的亲水 官 能 团数量 , 也要
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上海涂料
第 4 卷 8
0 引言
近年 来 , 随着 社 会 工业 化 程 度 的提 升 , 环境 压 力 逐 渐 成为 社会 各 界关 注 的重要 议 题 。 防 腐蚀 涂料 领 在 域 ,由于溶 剂 型体 系 占绝对 垄 断 地位 , 量 挥发 性 有 大
机 化 合 物 ( O 排 人 大 气 中 , 仅造 成 空 气 与 水 环 V C) 不
要 议 题 之 一 , 涂 料 水 性 化 是 减 少 V C含 量 的 主要 而 O
利 用 自乳化 型 的环 氧 树脂 ( 含 聚氧 乙烯 基 团 的环氧 如
树 脂 ) 具 有 强 极 性 基 团 的水 性 环 氧 固化 剂 ( 类 ) 与 胺 均 匀混合 , 系 中环 氧树 脂 的相对 分 子质 量 与软化 点 体 较 高 。该 体 系 由 于 固 化 剂 需 要 从 水 相 迁 移 到 环 氧 树
手段 。目前 在 防腐 蚀 涂料 领域 , 除在 实 验 阶段 的 部分 品 种 , 水 性 双 组 分 聚 氨酯 、 性 醇 酸 等 以 外 , 如 水 大部
水性防腐涂料的发展现状_吕建波

的研究 。天津化工研究院在 20 世纪 80 年代初已开 始对水性富锌涂料 进行开发研制工作[ 7] , 90 年代 起 , 我国自行研制的水性无机富锌涂料得到了长足 发展 , 如上海高科推出的 LW ― I 型无机富锌 、 天 津灯塔的 E53851 、 重庆三峡的 E06 —1 、 武汉现代 的 E777 —1 、 台湾的 T CT —799 等 。
2.1.2 研究与发展 水性无机硅酸富锌涂料的发展经历了 70 余年
的历史[ 4] , 总体来说 , 经历了 3 个阶段 :(1)热固 化无机硅酸富锌涂料 。 无 机硅酸锌涂料 最早是由 20 世纪 30 年代的 澳大利亚 人 Victoe Nig htingale 发明的 。(2)自固化无机硅酸富锌涂料 。 随着对锌 / 硅酸盐化学研究的深入 , 一种自固化的无机富锌 涂料应运而生 。该类涂料的代表产品就是以硅酸锂 水溶液为基料和以模数 (M) >5 的硅酸钾水溶液 作为基料的自固化无机富锌涂料 。(3)后固化无机 硅酸富锌涂料 。 美国于 1952 年开发成功后固化无 机富锌涂料 。 该涂料采用一种磷酸铵盐作固化剂代 替加热 , 使其在室温下形成硅酸锌的聚合物结构 , 因而可以用喷枪喷涂于任何大小结构式部件上 , 而 不受烘烤炉大小的限制 。这种涂料国内一些单位一 直沿用至今 。
因此各种环境友好的涂?如水性涂?辐射固化涂?无溶剂涂?及高固体份涂?成为涂?发展的重要方向其中水性涂?以其优秀的环境友好性和使用安全性成为研究的热点12所以以水性涂?替代溶剂型涂?应用于工业防腐涂装对我国构建和谐社会和实现经济的可持续发展有着非常重要的现实意义
DO I :10.16009/j .cnki .cn13 -1295/tq.2009.06.005
水性环氧涂料体 系具有如下特点 : (1)在钢 材 、 混凝土 、 铝材等 基材的表 面具有出 色的附着 力 , 涂膜具有硬度高 、 耐磨性好 、 耐腐蚀性和优异 的耐化学药品性等特点 。 (2) 挥发性有机物含量 低 , 不会造成空气污染 , 其以水作为分散介质 , 价 格低廉 、 无气味 、 不燃 、 储存 、 运输和使用过程中 安全性大大提高 。(3)快干 , 在 20 ℃和 75 %相对 湿度下 , 一般 2 h 就可达指触干 , 最低固化温度为 15 ℃。(4)但其耐化学品性能仍较溶液剂型环氧涂 料略差 , 使用寿命也要比一般溶剂型环氧涂料短 。
水性金属防腐涂料的发展及在飞机上的应用

水性金属防腐涂料的发展及在飞机上的应用摘要:因金属及其构件腐蚀而造成的经济损失量很是巨大,严重影响到了国民经济的发展。
防腐涂料被视为防锈蚀效果好、经济实惠、和易推广应用的产品,所以选择防腐性能良好、优选颜填料和各种助剂制备物理、化学性能好的水性金属防腐涂料是目前研究的重要课题。
本文简要介绍了水性金属防腐蚀涂料的发展概况及其在飞机涂装中的应用。
关键词:防腐蚀涂料;水性涂料;水性树脂;飞机应用近年来,随着我国工业化发展步伐的加快,随之而来的环境压力已不容忽视。
有关防腐蚀涂料的探究领域来看,由于以溶剂型为主,大量的有机化合物经过挥发作用排放到大气中,对空气、水环境等产生影响,同时威胁人类健康,与低碳经济发展需求背道而驰。
因此,为了更好地控制有机化合物的排放,涂料水性化成为必然发展趋势。
当前,我国已经有一部分水性金属防腐蚀涂料正式投入使用。
在钢结构、石化及车辆飞机等领域得以应用,具有广泛应用前景。
一、水性金属防腐涂料分类及现状按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。
目前,研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料,下面主要针对这4种水性防腐涂料进行讨论。
1.水性丙烯酸防腐涂料。
水性丙烯酸防腐涂料以(甲基)丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质,具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点,可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。
但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料,存在耐溶剂性差、硬度不高等缺陷,所以传统的单组分丙烯酸涂料很难在防腐领域得到应用。
目前的研究重点在于对水性丙烯酸树脂的改性方面,已有多家公司和研究所开发出了可用于水性防腐涂料的改性丙烯酸乳液。
2.水性聚氨酯防腐涂料。
聚氨酯的分子链中含有氨酯键,还可能含有酯键、醚健、脲键等成分,因而具有较好的机械性能,优异的低温成膜性、耐介质性及耐候性,既可制备成单组分聚氨酯涂料,也可以制备成双组分聚氨酯涂料。
金属表面防腐蚀环氧涂料的现状与发展

金属表面防腐蚀环氧涂料的现状与发展人类文化的发展就是材料的发展历程,金属材料的出现显著推动了人类物质文明的进步,然而人类生活中大量应用的金属材料表面的腐蚀问题也给人类社会造成了巨大损失。
腐蚀可使零件性能变坏,精度下降,表面凹凸不平,寿命缩短,甚至报废。
据统计,在工业化国家,每年因腐蚀而造成的维修或更换产品费用约占国民收入的5%。
因此,金属的防腐处理具有重要意义。
针对金属腐蚀的原因采取适当的方法防止金属腐蚀,可以采用改变金属的内部组织结构,制造各种耐腐蚀的合金;在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀以及利用电化学保护法,在金属表面覆盖金属氧化层。
但这些传统的金属表面防腐蚀方法工艺较复杂,对环境污染较严重,现在,金属表面防护主要采用有机涂层防护,即在金属表面涂敷有机防腐涂料,经过常温固化形成保护层,具有良好的抗腐蚀作用,在涂料中添加的助剂也具有电磁屏蔽、电化学保护等作用,有机防腐涂料因其施工方便,防腐效果好而得到广泛应用。
有机防腐涂料中的应用较为广泛的一种类型为环氧树脂涂料,它具有附着力强,涂层的硬度高,耐水和耐化学性稳定,耐磨性较好等优点,广泛应用到地面铺装、金属防锈、管道防护以及船舶表面防锈等领域。
但目前绝大多数环氧树脂涂料都为溶剂型涂料,溶剂多为甲醇、丙酮等高挥发性有机物,有毒、易燃,对环境和人体造成非常严重的危害。
因此,开发更有效、环境友好的耐腐蚀涂料,一直是人们孜孜以求的目标。
近年来水性环氧涂料的迅速发展,给这一问题的解决带来了新的转机。
现在多采用水溶剂型,与传统溶剂型涂料相比,水性环氧涂料是一种新型、绿色环保产品,符合国家绿色环保的发展理念,涂装中没有有机溶剂挥发产生的二次污染、对涂装表面处理要求大大降低,并且耐水、耐潮湿、长效防腐,由于水性环氧涂料“在恶劣的低表面状态下,涂层与金属或混凝土产生化学反应”全新涂层成膜机理,突破了国内外传统涂料的防腐理念,涂层与金属之间产生化学结合、形成超强的附着力。
水性防腐涂料研究进展与应用现状

水性防腐涂料研究进展与应用现状摘要:水性防腐涂料是防腐涂料的分支,也是防腐涂料未来的发展方向之一,面对全球发生金属腐蚀的问题,直接经济损失已经有目共睹,展开金属防腐蚀方法的研究具有重大的意义,能够减少腐蚀所带来的危害。
其中较为常见的方法是在金属表面涂上一层防腐涂层,可以隔绝金属本体和腐蚀介质的接触。
我国现代工业科技不断的发展,大量的高质量防腐涂料已经应用在建筑行业、交通行业、电力行业等不同的产业中,传统的防腐涂料较为容易挥发,并且有机溶剂含量较高,容易形成大气污染。
根据环境保护口号的号召,具有环保性能的水性防腐涂料应运而生,虽然这种材料并没有实现 VOC零排放,但是已经从根本上改变了涂料的化学特性,弥补了传统防腐涂料的不足之处。
关键词:水性防腐涂料;研究进展;应用现状引文:人民生活水平不断的提高带来了思想觉悟的进步,人们开始意识到环境保护的重要性。
随着我国环保法规的日益完善,世界各国包括我国在内鼓励并推广使用绿色节能环保高效的涂料新产品。
水性材料是低污染的代表,使用水性涂料有利于资源的合理利用和配置,有效防止环境污染,维护人体身体健康,VOC含量较少,不含有害物质HAP。
也正是因为以上这些优势,水性防腐涂料已经成为未来研究的重点,相对于其他的材料类型,水性涂料施工操作方式较为简单,应用面较为广阔,已经成为现代施工的首选品种。
本文围绕着水性防腐涂料研究进展与应用现状展开论述,希望为有关工作者提供一些参考和建议。
一、水性防腐涂料研究进展(一)作用原理从水性防腐涂料的作用和原理角度来看,其主要的作用包括以下几点:首先是屏蔽作用。
工作人员可以在金属表面涂上防腐层,阻断基体和外部空气的不良接触,从而达到防腐蚀的效果和目的;其次是钝化作用,氧化物质和金属发生化学反应会形成镀化膜,镀化膜厚度不厚并且致密性较强,较为牢固[1]。
镀化作用的发生能够使金属失去原有的活性,延缓腐蚀的速度。
同时,水性防腐涂料的作用还包括电化学保护,可以在涂料中添加一些活泼金属物质,牺牲阳极保护阴极,采取这样的手段能够防止基础金属层遭受化学物质的腐蚀和破坏。
2024年水性环保油漆市场发展现状

2024年水性环保油漆市场发展现状1. 前言随着人们对环保意识的日益增强,水性环保油漆市场逐渐崭露头角。
本文将对水性环保油漆市场的发展现状进行详细探讨,包括市场概况、驱动因素、市场竞争和未来趋势。
2. 市场概况水性环保油漆是一种基于水溶性树脂的油漆产品,相比传统的有机溶剂型油漆,它具有更低的挥发性有机化合物(VOC)排放,对环境和人体健康的影响更小。
近年来,水性环保油漆市场呈现快速增长的趋势,成为涂料行业的新宠。
3. 驱动因素3.1 环保意识的提高全球范围内对环境保护的需求日益迫切,政府和消费者都倾向于选择更环保的产品,水性环保油漆因其低VOC排放而受到广泛关注。
3.2 政策支持各国政府纷纷出台环保政策,鼓励使用水性环保油漆,例如减少有机溶剂型油漆的使用或提供税收优惠和补贴政策等。
政策支持为市场发展提供了有力的动力。
3.3 行业标准的提高随着行业标准的不断提高,水性环保油漆的技术和性能得到了显著改进。
它不仅满足了用户对油漆品质的要求,还提供了更多样化的选择。
4. 市场竞争水性环保油漆市场竞争激烈,主要厂商包括国内外大型涂料企业和小规模专业厂商。
主要竞争策略包括价格竞争、产品创新和市场拓展。
面对不断增长的市场需求,厂商们努力提高产品质量和性能,同时增加品类和规格的选择,以满足不同客户的需求。
5. 未来趋势5.1 技术创新随着科技的进步,相信水性环保油漆将在技术和性能上不断创新。
新的环保溶剂、聚合物材料和功能性添加剂的研发将推动产品的发展。
5.2 市场扩大水性环保油漆市场还有较大的增长空间,特别是在发展中国家。
随着经济水平的提高,人们对环保产品的需求将进一步增加。
5.3 拓展应用领域目前,水性环保油漆主要应用于建筑装饰和汽车维修等领域,未来有望在电子产品、航空航天和海洋工程等领域得到更广泛的应用。
结论水性环保油漆市场在环保意识提升、政策支持和技术创新的推动下,呈现出快速增长的态势。
未来,随着市场的扩大和应用领域的拓展,水性环保油漆市场将会蓬勃发展,并为社会和环境带来更多益处。
水性防腐涂料市场发展前景及投资可行性分析报告

水性防腐涂料市场发展前景及投资可行性分析报告一、市场概况水性防腐涂料是一种新型环保涂料,相较于传统的溶剂型防腐涂料具有无毒、无害、无污染等优点,逐渐成为防腐涂料市场的主流产品。
随着环保意识的增强和政府对环境保护的重视,水性防腐涂料市场呈现出快速发展的趋势。
二、市场发展前景1.环保需求增加:随着人们对健康和环境问题的关注,对水性防腐涂料的需求不断增加。
政府也加大了对环保涂料的政策支持力度,企业通过推出环保产品以获得更多市场份额。
2.溶剂型涂料限制:传统的溶剂型防腐涂料由于其对环境和人体健康的危害,逐渐受到限制。
而水性防腐涂料作为其替代品,具有更好的环保性能,势必会逐步取代溶剂型涂料在市场上的地位。
3.市场竞争力增强:随着技术的不断进步,水性防腐涂料的性能和质量逐渐提高。
企业通过不断研发和创新,提高产品与溶剂型涂料的竞争力,从而在市场上获得更多的份额。
三、主要投资机会1.利润空间增加:由于水性防腐涂料的生产工艺和配方复杂,技术门槛较高,市场上的产品相对较少,价格也相对较高。
因此,投资生产水性防腐涂料具有较高的利润空间。
2.市场需求扩大:随着水性防腐涂料市场的不断发展,需求也在不断扩大。
投资者可以通过在该领域投资,满足市场需求并获得较好的经济效益。
3.政府支持政策:政府对环保产业的支持力度不断增加,对水性防腐涂料行业也有一系列的支持政策。
投资者可以通过利用政府政策的支持,降低投资风险并获得更多的利益。
四、投资风险1.技术风险:水性防腐涂料的生产工艺和配方相对较为复杂,需要投资者具备一定的技术实力和应对技术风险的能力。
投资者应在投资前充分了解相关技术知识和市场情况,降低技术风险。
2.市场竞争风险:随着水性防腐涂料市场的发展,竞争也越来越激烈。
投资者应制定合理的市场策略,提高产品的竞争力,降低市场竞争风险。
3.政策风险:政府政策的变化可能会对投资产生影响。
投资者应关注相关政策的变化,并及时调整投资策略以降低政策风险。
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水性金属防腐蚀涂料所用基料现状及发展
作者:未知 文章来源:未知
点击数: 670
更新时间:2004-9-15
水性涂料最早应用并成功替代溶剂型涂料是在建筑涂料领域,但随着环保法规对挥发性有机物(VOC)的限制越来越严格以及新型高性能水性树脂的出现,水性涂料也逐渐应用到工业金属防腐蚀领域。
最初水性金属防腐蚀涂料的树脂采用的是单组分形式,主要是苯乙烯-丁二烯与乙烯基丙烯酸的三聚物和醇酸树脂的乳化等;之后,双组分环氧涂料得到重视和发展;现在,高性能的聚氨酯分散体、含氟聚合物、聚酯、有机硅树脂等基料也被使用在水性金属防腐蚀涂料的制作中,有的已经取得了很好的效果;另外,有机-无机复合、互穿网络结构(IPN)防腐蚀涂料也得到迅速发展,并且有水性涂料成功应用于重防腐领域的报道。
但是,目前就水性金属防腐蚀涂料的实际应用效果来看,无论国内还是国外产品的水平,其性能还不能与溶剂型涂料相媲美,这同时也是涂料科技工作者面临的机遇和挑战。
1 几种重要的水性金属防腐蚀涂料体系
1.1 丙烯酸类乳胶
水性丙烯酸聚合物通常通过自由基聚合反应机理制备,制造这类树脂可用的单体很多,丙烯酸树脂的最终性能可通过选择适当的单体种类、调整硬软单体比例、使用不同聚合方法来加以控制。
用于金属的乳胶需要低的水气、氧气透过性,而丙烯酸类乳胶的透水气性很高,目前主要通过以下几种方式来避免这一缺陷:①采用偏氯乙烯作为乳液聚合的共聚单体,这样得到的含氯聚合物交联致密,水气透过性大大下降,但是含氯共聚物的光降解性较高,使其不适于用作面漆;②在配漆中选择片状颜填料,如铝粉或云母粉等,这样在得到的漆膜中层叠的片状颜料能延缓水气和氧气的渗透;③适当提高乳液的玻璃化温度,这样得到的漆膜硬度较高,结构致密,但是成膜助剂的添加量也要相应增加,这样对降低体系的VOC 含量不利。
目前大多是利用丙烯酸乳胶耐候性好的特点,用其制作面漆,金属的防腐蚀主要通过配套的底漆来解决。
此外,还可以采用复合膜技术,将表面张力不同的环氧胺树脂和丙烯酸系树脂复配阴极电泳涂料,涂膜在烘烤时,表面张力大的环氧成分附在金属表面,表面张力小的丙烯酸系成分分离成为上层,形成的复合膜同时具有环氧的耐蚀性和丙烯酸的耐候性。
1.2 水性聚氨酯体系
水性聚氨酯的制备方法主要有外乳化型和自乳化型:外乳化型得到的乳液稳定性差,产品性能不佳;自乳化型是目前主要采用的方法,其关键是在聚氨酯
骨架中引进亲水基团。
自乳
化型具体又分为以下几种方法:
(1)丙酮法。
该方法容易操作,重复性好,是当前生产水性聚氨酯的主要方法,得到的是以线型为主的较高分子质量聚氨酯分散体,但此法要求聚合物未交联且可溶于丙酮,因而其应用受到限制,且得到的涂膜耐溶剂性不好。
在此方法的改进中,加入少量三官能团异氰酸酯,能得到低交联度分散聚合物,漆膜性能高于线型聚合物所得漆膜。
(2)丙烯酸/聚氨酯(混合型)水分散体的制备。
采用多羟基丙烯酸树脂与多异氰酸酯组分结合制备,既保持了丙烯酸优异的硬度、光泽、耐候性,又具有良好的附着力、柔韧性和耐磨性。
张旭东等认为开发功能性原材料、完善原位乳液聚合法和溶液聚合转相法以及探索新的合成工艺将成为今后研究的重点。
(3)水稀释型聚氨酯分散体的制备。
如采用二异氰酸酯、二元醇、三元醇和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)制备含有羧酸基的聚合物,用胺中和羧酸基后成盐。
(4)融熔分散法。
先制备含亲水基团的异氰酸酯基(—NCO)封端预聚物,与尿素反应,生成亲水的缩二脲预聚物,分散在水中,与甲醛进行扩链或交联,但分散过程需特别的功率搅拌器,缩聚反应温度高,生成的水分散体为支链结构,分子质量较低,此方法不需要溶剂。
(5)酮亚胺/酮连氮法。
使用封闭型二元胺(酮亚胺或酮连氮)作为潜扩链剂加到亲水性异氰酸酯基封端预聚物中,当用水分散该混合物时,释放出二元胺与预聚物反应,生成扩链的聚氨酯-脲。
该方法制备的漆膜性能较好,德国Bayer公司的产品“Baybond”就是采用这种方法制造的。
水性聚氨酯分散体中水可作为增塑剂,因此减少或消除了成膜助剂的添加,同时因其分子内存在氨基甲酸酯键和脲键,所以水性聚氨酯涂料的柔韧性、机械强度、耐磨性、耐化学药品及耐久性都十分优异,欧、美、日均将其视为高性能的现代涂料品种而大力研发。
目前以双组分水性聚氨酯为面漆,环氧改性丙烯酸富锌为底漆的水性重防腐体系是研发热点,同时为降低成本,有人尝试使用聚苯乙烯同水性聚氨酯结合形成互穿网络结构聚合体。
水性聚氨酯的主要缺点是因亲水基团的存在而引起的漆膜耐水性差,另外成本较高,以及成膜时间比溶剂型聚氨酯的长。
Huybrechts等采用催化链转移自由基聚合技术合成端基为α取代的丙烯酸基团功能性单体,作为共聚单体用于水性双组分聚氨酯乳液的制作,得到的漆膜耐水性良好。
1.3 水性环氧涂料体系
环氧树脂具有优异的金属附着性和防腐蚀性,是目前用于金属防腐蚀最为广泛、最为重要的树脂之一,故水性环氧涂料体系的研究也得到很大重视。
目前环氧树脂的水性化主要通过以下3种方法:
(1)直接乳化法。
采用机械法等方法将环氧树脂磨碎,然后加入乳化剂水溶液,再通过机械搅拌将粒子分散于水中。
(2)转化法。
在反应型水性环氧乳化剂与环氧树脂的混合物中加水,将聚合物包水状态转变成水包聚合物状态。
(3)自乳化法。
将表面活性基团引入到环氧树脂分子中,使其具有亲水性,从而可在水中分散。
Galgoci等将常温固化水性环氧涂料分为5种类型,如表1所示。
目前市场上销售的主要是第1类和第2类产品,如美国空气产品与化学品(AirProduct and Chemicals)公司的Anqua mine 777水性固化剂和Rpp公司的环氧乳液EPI-REZ Resin 3520-W-55,这2类产品的缺陷是环氧树脂和固化剂在溶度参数上存在差异,从而导致漆膜性能不良。
第3类的典型产品是环氧-丙烯酸混合分散体,其耐候稳定性比纯环氧树脂要好,耐碱和耐盐雾性能又比丙烯酸乳液好,综合了环氧和丙烯酸树脂的优点,最近,有人先将环氧树脂用磷酸酯化,再与丙烯酸接枝共聚,得到比环氧树脂直接接枝的产物稳定性更好的水基分散体。
第4和第5类是在20世纪90年代末期发展起来的新型室温固化水性环氧涂料,这2类环氧涂料所用的树脂有2种:常用的双酚A环氧树脂和中等分子质量的多官能团环氧树脂,这种多官能团环氧树脂有3个聚合物部分:①标准的双酚A芳环部分,其能够形成平面的、紧密的硬膜;②脂肪族烃基团,用来润湿颜料和非极性基质;③适当尺寸的聚乙烯氧化物(PEO)亲水部分,该部分位于聚合物的中部,提供水分散性、膜弹性、填料的相容性和涂料的稳定性。
固化剂是一种双酚A与胺的加成物,同样经过亲水基团改性,是一种水性分散体形式。
这样,树脂与固化剂的溶度参数相接近,提高了与树脂的匹配,得到的漆膜耐水性有很大提高。
表1 室温固化环氧体系分类
类型环氧树脂固化剂
1 液体或液体乳液水可溶性胺
2 固体分散体水可溶性胺
3 液体或固体乳液含羧基或胺基官能团的丙烯酸分散体
4 液体或液体乳液胺分散体
5 固体分散体胺分散体
目前水性环氧树脂体系的研究方向主要是,寻找更好的固化剂,改善交联度、硬度和柔韧性,缩短固化时间,提高物理机械性能,扩大使用范围等,李君善等将固化剂中的羟基转换成乙酸基,可以降低树脂的饱和吸水率。
1.4 水性无机硅酸盐富锌底漆
水性无机富锌底漆是以硅酸盐等无机物为粘接剂,加入大量锌粉制成的底漆,其锌粉的质量分数为85%-95%,是保护钢铁最普遍、最常用的底漆。
据美国航空航天局(NASA)报告,在各类富锌涂料中抗蚀性最佳的为水性无机富锌涂料,它在海洋大气条件下的使用寿命至少为25年。
无机硅酸盐中的硅酸钠、硅酸钾的价格低,成膜性好,故用于涂料的多为碱金属
的钾盐、钠盐及它们的混合物。
钾离子比钠离子体积大,并带有较弱的电荷,运动稳定且可溶,是锌粉的极好基料,故新一代推出的水性无机富锌底漆,多以硅酸钾为原料,黏度仅有15-17mPa·s。
青岛海洋化工研究院通过添加硅溶胶和硅氧烷等树脂,将硅酸钾中二氧化硅与氧化钾的摩尔比由3.3:1提高到5.3:1,增强了硅酸钾的附着性,且与锌粉更易混合,由这种高摩尔比的硅酸钾制成的涂料,反应速度大大提高,固化时间大为缩短,减少了单层涂装及面涂的时间,防锈性也有所提高。
2 结语
与成熟的溶剂型涂料相比,水性涂料在金属表面的应用还存在不足,如在制备水性涂料的过程中使用的表面活性剂,使得涂膜耐水性差,直接用于金属的水性底漆容易发生闪蚀,由水所引起的涂膜干燥时间缓慢,生产过程中对强机械作用力的稳定性差,施工过程中对金属基材表面清洁度要求高等问题,但只要设计得当,其在许多恶劣环境下完全可以胜任,并且其性能正得到不断的改善和提高。
目前水性金属涂料技术的研究重点主要体现在以下方面:无毒或低毒防腐蚀颜填料的选择和制备,新型成膜聚合物的制备和结构表征,配方及合成工艺的优化,防腐蚀涂料综合性能的提高,生产成本的降低等,其中又涉及到自分层技术、无皂乳液聚合技术等新技术的合理应用。
在发达国家,水性涂料产品在金属防腐蚀领域已占据一定市场份额,而同时国外具有实力的大公司非常重视水性涂料产品的开发。
我国涂料企业应针对现有国情,依据漆膜的实际使用情况,抓住“量大面广”的品种,如汽车漆、船舶漆、铁路用漆等,大力开发水性涂料产品。
目前有理由相信:随着新工艺和新技术的不断出现,水性金属防腐蚀涂料将会有更大的发展。