水性环氧防腐涂料耐盐雾性能研究解读
水性环氧防腐涂料的研究与制备
水性环氧防腐涂料的研究与制备摘要：结合具体的水性环氧防腐涂料的工作和环境特点，考察不同自制水性环氧乳液、自制环氧固化剂，环境友好型防锈颜料，在水性双组分环氧涂料中对附着力、耐冲击、耐水耐盐雾性的影响。
从水性环氧固化剂、水性环氧乳液原材料选取、搭配，防锈颜料的选择等多个影响涂料性能的因素和条件进行分析，以求分析出影响漆膜各项性能的最大因素。
获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
关键词：水性；改性胺；环氧乳液；防锈颜料引言：水性双组分环氧防腐涂料因其性能突出而获得市场广泛认可。
近年来从环氧乳液方面，环氧固化剂方面还是防锈颜料方面对其性能影响进行研究的文章不少[1-2]。
但从自主合成环氧乳液和固化剂出发，探讨环氧乳液、环氧固化剂和防锈颜料这3个对环氧防腐涂料性能影响最大的因素的相关文章较少。
结合工程机械、汽车零部件等应用领域对漆膜的性能要求，以及可能出现的高湿度涂装，本文通过测试漆膜的早期（24h）耐水性，耐盐雾性、附着力和耐冲击性，分析水性改性胺环氧固化剂、水性环氧乳液原材料的选取、搭配，以及防锈颜料的选择搭配对涂料性能的影响，找出能平衡涂料稳定性和漆膜各项性能的环氧乳液和环氧固化剂方案，同时获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
一、实验部分1.1、实验原料及步骤水性改性胺环氧固化剂：在干燥氮气保护下，将三乙烯四胺TETA（分析纯）投入到装有回流冷凝管、温度计及搅拌器的500 ml四口反应瓶中，在65±5℃时滴加环氧E51（巴陵石化）和PM混合物，反应4 h得到TETA与E51加成物；升温至70±5℃，滴加聚乙二醇二缩水甘油醚PEGDGE 215，反应3 h；升温至75±5℃，滴加单环氧化合物BEG（江苏森菲达）封端，反应至活泼氢当量为（120±10），最后加入去离子水稀释到60%固含。
环氧乳液：将E20溶于PM中，加入用PEG-8000、PEG4000（陶氏）自制的反应型乳化剂，在65-75℃，高速分散(2000-3000/min)下缓慢加入去离子水直至相转换，稀释至所需的固含和粘度。
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。
环氧底漆盐雾试验方法
环氧底漆盐雾试验方法1. 简介盐雾试验是一种常用的环境试验方法，用于评估材料或涂层的耐腐蚀性能。
环氧底漆是一种常用的涂料，具有优异的附着力和耐腐蚀性能。
为了确保环氧底漆在恶劣环境下的使用寿命和性能稳定性，进行盐雾试验是必要的。
本文将详细介绍环氧底漆盐雾试验方法，包括试验设备、试验条件、试样制备、试验步骤和结果评估等内容。
2. 试验设备进行环氧底漆盐雾试验需要以下设备：•盐雾试验箱：用于产生盐水雾化的设备，可控制温度、湿度和喷雾时间等参数。
•电子天平：用于称量盐粉和水。
•温湿度计：用于测量盐雾试验箱内的温度和湿度。
•试样架：用于放置待测试的环氧底漆涂层样品。
3. 试验条件进行环氧底漆盐雾试验时，需要设定以下试验条件：•盐水浓度：通常使用5%的氯化钠溶液作为盐水，也可以根据具体需求调整盐水浓度。
•试验温度：一般设定在35°C ± 2°C。
•盐雾喷雾时间：根据需要设定，常用的喷雾时间为24小时或48小时。
•试验周期：通常进行多个周期的盐雾试验，每个周期包括盐雾喷雾和干燥阶段。
4. 试样制备进行环氧底漆盐雾试验前，需要制备符合要求的试样。
以下是试样制备的步骤：1.清洁试样：将待测试的金属基材表面清洁干净，去除油污、灰尘等杂质。
2.底漆涂装：使用适当的方法将环氧底漆涂覆在金属基材上，并按照厂家推荐的干燥时间进行干燥。
3.切割试样：将涂有环氧底漆的金属板切割成适当大小的试样，通常为长方形或圆形。
5. 试验步骤进行环氧底漆盐雾试验时，按照以下步骤进行：1.将制备好的试样放置在试样架上，确保试样之间有足够的间距，避免相互干扰。
2.将试样架放入盐雾试验箱内，并关闭试验箱门。
3.设定盐雾试验箱的温度、湿度和喷雾时间等参数，启动盐雾喷雾。
4.根据设定的试验周期，进行盐雾喷雾和干燥交替进行。
5.在每个周期结束后，取出试样进行观察和评估。
6. 结果评估进行环氧底漆盐雾试验后，需要对试样的表面状态进行评估。
水性环氧防腐涂料耐盐雾性能研究解读
水性环氧防腐涂料耐盐雾性能研究曾凡辉陈红梅谢续江 (株洲时代电气绝缘有限责任公司,湖南412001摘要:介绍了盐雾腐蚀机理及影响水性环氧防腐涂料耐盐雾性能的各种因素,解决了一般水性环氧防腐涂料耐盐雾性能差的问题,其涂料性能与溶剂型防腐涂料基本接近。
关键词:水性环氧防腐涂料;盐雾试验;环氧底漆1 前言以水为主要稀释剂和溶剂的水性环氧防腐涂料在国内经过近20年的研究开发,工艺技术已经日益成熟,由于它符合环保和节能要求,已成为现代防腐涂料的一个重要发展方向,目前在一些工业领域如化工防腐、汽车零部件、大型工业设备配件、集装箱及海洋防腐等方面已采用水性环氧防腐涂料。
水性环氧防腐涂料的耐盐雾试验是模仿含有大量盐分的海洋大气,对金属材料及其保护层具有强烈的腐蚀性特点,考验涂膜在恶劣环境下的抗腐蚀能力。
该方法是在1939年开始使用的,此后经过改进,使其不断完善,到目前已被普遍用来作为检验涂膜耐腐蚀性的方法。
盐雾腐蚀的三要素是水、氧和离子。
涂层是一种高聚物薄膜,能不同程度地阻缓上述三要素的通过而发挥防腐作用。
在一般情况下,只要水中有014mol/L 以上盐的浓度,钠与氯离子就可以穿过涂膜扩散,因此在喷盐雾的情况下,下述阴极反应是不能抑止的:1/2O 2+H 2O+2e y 2OH -在无防腐蚀剂的情况下,对应的阳极也发生如下反应:Fe y Fe 2++2e阳极和阴极反应的结果,导致下列反应产生:Fe 2++2OH -y Fe (OH2随后氧化为氧化铁造成了铁锈。
总反应式如下:Fe+1/2H 2O+3/4O 2y 1/2Fe 2O 3#H 2O离子透过涂膜比水和氧要慢得多,涂膜所含羟基离解后使其带负电,因而会选择性地吸收阳离子透入涂膜,经研究证实,一般涂膜会大量吸收阳离子(如Na +透入涂膜,而阴离子(如C l -则不易透入。
离子透入涂膜的结果便使涂膜起泡、脱落[1]。
2 实验部分211 水性环氧防腐涂料的配制该涂料体系是由低分子量的环氧树脂和水性环氧固化剂组成。
防腐涂层耐盐雾性试验方法及相关标准
防腐涂层耐盐雾性试验方法及相关标准1.定义、目的及应用防腐涂层的耐盐雾性是指防腐涂层对盐雾侵蚀的抵抗能力。
由于沿海及近海地区的空气中富含呈弥散微小水滴状的盐雾,含盐雾空气除了相对湿度较高外,其比重也较空气大,容易沉降在各种物体上,而盐雾中的氯化物具有很强的腐蚀性,对金属材料及保护涂层具有强烈的腐蚀作用。
作为耐腐蚀试验之一的耐盐雾试验标准方法,包括中性盐雾试验、醋酸-盐雾试验、铜加速的醋酸-盐雾试验(CASS试验)以及湿(盐雾)/干燥/湿气—循环腐蚀环境试验。
特别中性盐雾试验被认为是评定与海洋气氛有密切关系的材料的有关性质的最有效的方法。
因为它可以模拟由湿度或温度,或者由两者共同引起的某些加速作用的基本条件。
可以讲耐盐雾性试验是各类防腐蚀涂料的加速性能试验中最经典、应用最广泛的检测项目,虽然对耐盐雾性试验与实际性能的相关性还是有很大的争论,但是实际应用还是非常普遍。
同时耐盐雾性试验方法也是金属材料耐腐蚀性能试验的主要方法之一。
所以广泛应用于评价和比较底材、前处理、涂层体系或它们的组合体的耐腐蚀情况,另外在许多工业生产、采矿、地下工程、国防工程以及鉴定程序中也成为非常有用的手段。
醋酸-盐雾试验和铜加速的醋酸-盐雾试验(CASS试验)的两种方法被认为更适于钢或锌基压铸件上的装饰性镀铬、镉以及化学处理的铝上的磷化或阳极化等。
而湿(盐雾)/干燥/湿气—循环腐蚀环境试验则主要用来模拟在室外侵蚀环境中发生的腐蚀过程,如海洋环境。
由于与天然老化之间有很好的相关性,所以一些标准的循环己成功用于汽车工业、建筑涂料和通用型防腐蚀涂料的评价中。
2.相关标准各国都有该试验方法的标准,内容基本相同,表1列出耐盐雾性试验方法的标准和试验参数的比较。
表1耐盐雾性试验方法,标准和相关参数标准应用提出单位试验参数GB/T 1771-1991 中国国标(35±2)℃ISO 7253 国际标准(35±2)℃ISO 11997-1:2005 国际标准(35±2)℃ASTM B117-1997 美国ASTM (35±2)℃ASTM B287-1997 美国ASTM (35±2)℃ASTM B368-1997 美国ASTM (35±2)℃3.试验设备和参数(1)盐雾试验箱基本组成和工作原理目前国内外普遍采用的试验没备是盐雾试验箱。
环氧底漆盐雾试验方法
环氧底漆盐雾试验方法引言环氧底漆盐雾试验方法是一种常用的质量控制手段，用于评估环氧底漆在盐雾环境下的耐腐蚀性能。
本文将详细介绍环氧底漆盐雾试验的目的、试验原理、试验方法以及结果分析等内容。
目的盐雾试验是一种模拟自然环境中腐蚀条件的试验方法，可以评估涂层对盐雾腐蚀的抵抗能力。
环氧底漆作为一种常用的涂料材料，其耐盐雾腐蚀性能对于保护基材具有重要意义。
因此，通过盐雾试验可以评估环氧底漆在实际使用中的性能表现，为产品的改进和优化提供参考依据。
试验原理盐雾试验是利用盐雾喷雾装置产生一定浓度和温度的盐雾环境，将待测试的环氧底漆样品暴露在盐雾环境中一定时间，并观察其表面的腐蚀情况。
盐雾试验的基本原理是通过模拟海洋或工业大气等腐蚀环境，加速评估环氧底漆材料的抗腐蚀性能。
试验方法试验设备和材料：•盐雾试验箱：用于产生盐雾环境的设备；•环氧底漆样品：待测试的环氧底漆样品；•腐蚀评价方法：用于评价环氧底漆样品的腐蚀情况的方法，如视觉评估、腐蚀程度评分等。
试验步骤：1.准备环氧底漆样品：根据需要，将环氧底漆涂覆在相应的基材上，并确保涂层平整均匀。
2.调节盐雾试验箱：根据试验要求，调节盐雾试验箱中的温度、湿度和盐雾浓度等参数，使其符合试验要求。
3.安置样品：将准备好的环氧底漆样品放置在盐雾试验箱中的样品架上，注意样品之间的间距和布置方式，应保证试验结果的可靠性。
4.开始试验：启动盐雾试验箱，设定试验时间和试验条件，使样品在盐雾环境中暴露一定时间。
5.试验结束：根据试验设定的时间，结束试验。
取出样品进行腐蚀评价，并记录试验结果。
结果分析根据试验结束后得到的结果，可进行以下分析： 1. 腐蚀程度评估：根据试验结束后环氧底漆样品的外观和腐蚀情况，可以使用视觉评估或腐蚀程度评分等方法，对样品进行腐蚀程度的评估。
2. 对比分析：将试验前后的环氧底漆样品进行对比分析，通过比较其腐蚀情况的差异，评估环氧底漆的抗盐雾腐蚀性能变化。
3. 数据处理：将试验结果进行统计和分析，可以得到盐雾试验的平均腐蚀速率、腐蚀程度分布等数据，用于评估环氧底漆样品的整体腐蚀性能。
涂料问答（18）水性防锈漆不影响盐雾性能的防沉剂问题
涂料问答（18）水性防锈漆不影响盐雾性能的防沉剂问题
问：水性防锈漆的防沉问题，配方里的沉淀钡和铁红都比较重，聚氨酯对盐雾影响最小，但防沉性能差，容易沉底，各位有没有不影响盐雾性能且防沉比较好的防沉推荐？谢谢了，（这是联众涂料论坛的问题，参考链接/thread-122377-1-1.html[求助] 水性防锈漆的防沉问题）
答：
水性漆防沉，常用的有以下几种：1、膨润土类即硅酸镁铝和硅酸镁锂等，2、缔合型聚氨酯类，3、聚脲结构类如BYK的某型号，4、水性用聚酰胺蜡类
以上几类由于成分亲水，都会影响漆膜的整体耐水性能，耐水差了不可能不影响盐雾性能。
在这推荐另外一种水性防沉多功能助剂TA100,其防沉机理有些特别，它分子结构中存在一些特殊基团，可以与亲水的基团如-COOH/-OH/-NH等进行某种类似氢键的偶合作用，从而产生一种立体结构，具有防沉抗流挂作用，由于其与亲水的基团如-COOH/-OH/-NH等进行了某种类似氢键的偶合作用，所以对漆膜耐水性有很大提升，从而改善盐雾性能。
水性防沉多功能助剂TA100本身液体，100%有效分，溶于水形成透明液体，非常方便使用，不提升水性漆的表观粘度，具有优异触变性能和防沉抗流挂性能，极大改善漆膜耐水耐盐雾性能，非常适合水性防腐漆体系使用。
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展，涂料的种类和性能不断得到改进和提升。
其中，水性环氧耐蚀涂料因其优异的耐腐蚀性、高硬度、良好的附着力等特点，在工业防护、建筑装饰等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能，为实际应用提供理论依据。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择水性环氧耐蚀涂料的制备主要涉及环氧树脂、固化剂、颜料、填料和水等原材料。
其中，环氧树脂和固化剂是影响涂料性能的关键因素。
2. 制备工艺（1）将环氧树脂、颜料、填料等原材料按照一定比例混合，搅拌均匀。
（2）加入适量的水，调整涂料的黏度和流动性。
（3）加入固化剂，进一步搅拌均匀，直至形成均匀的涂料。
三、性能研究1. 耐腐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐腐蚀性能，能够有效地抵抗化学物质、盐雾、潮湿等环境的侵蚀。
通过实验对比，发现该涂料的耐腐蚀性能优于同类产品。
2. 硬度与附着力水性环氧耐蚀涂料具有较高的硬度，能够有效地抵抗物理磨损。
同时，该涂料具有良好的附着力，能够与基材紧密结合，形成牢固的涂层。
3. 干燥时间与施工性能该涂料具有较短的干燥时间，能够在较短时间内形成保护层。
此外，该涂料具有良好的施工性能，方便施工人员操作。
四、应用领域及展望水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
例如，可用于钢结构、桥梁、船舶、油罐等设备的防护，也可用于建筑墙面的装饰等。
随着科技的进步和环保要求的提高，水性环氧耐蚀涂料将逐渐取代油性涂料，成为涂料市场的主流产品。
未来，研究者们可以在环保、性能、施工性能等方面进一步优化水性环氧耐蚀涂料的性能，以满足更多领域的需求。
五、结论本文研究了水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能。
通过实验对比，发现该涂料具有优异的耐腐蚀性能、高硬度、良好的附着力、较短的干燥时间和良好的施工性能。
这些优点使得水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
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水性环氧防腐涂料耐盐雾性能研究曾凡辉陈红梅谢续江 (株洲时代电气绝缘有限责任公司,湖南412001摘要:介绍了盐雾腐蚀机理及影响水性环氧防腐涂料耐盐雾性能的各种因素,解决了一般水性环氧防腐涂料耐盐雾性能差的问题,其涂料性能与溶剂型防腐涂料基本接近。
关键词:水性环氧防腐涂料;盐雾试验;环氧底漆1 前言以水为主要稀释剂和溶剂的水性环氧防腐涂料在国内经过近20年的研究开发,工艺技术已经日益成熟,由于它符合环保和节能要求,已成为现代防腐涂料的一个重要发展方向,目前在一些工业领域如化工防腐、汽车零部件、大型工业设备配件、集装箱及海洋防腐等方面已采用水性环氧防腐涂料。
水性环氧防腐涂料的耐盐雾试验是模仿含有大量盐分的海洋大气,对金属材料及其保护层具有强烈的腐蚀性特点,考验涂膜在恶劣环境下的抗腐蚀能力。
该方法是在1939年开始使用的,此后经过改进,使其不断完善,到目前已被普遍用来作为检验涂膜耐腐蚀性的方法。
盐雾腐蚀的三要素是水、氧和离子。
涂层是一种高聚物薄膜,能不同程度地阻缓上述三要素的通过而发挥防腐作用。
在一般情况下,只要水中有014mol/L 以上盐的浓度,钠与氯离子就可以穿过涂膜扩散,因此在喷盐雾的情况下,下述阴极反应是不能抑止的:1/2O 2+H 2O+2e y 2OH -在无防腐蚀剂的情况下,对应的阳极也发生如下反应:Fe y Fe 2++2e阳极和阴极反应的结果,导致下列反应产生:Fe 2++2OH -y Fe (OH2随后氧化为氧化铁造成了铁锈。
总反应式如下:Fe+1/2H 2O+3/4O 2y 1/2Fe 2O 3#H 2O离子透过涂膜比水和氧要慢得多,涂膜所含羟基离解后使其带负电,因而会选择性地吸收阳离子透入涂膜,经研究证实,一般涂膜会大量吸收阳离子(如Na +透入涂膜,而阴离子(如C l -则不易透入。
离子透入涂膜的结果便使涂膜起泡、脱落[1]。
2 实验部分211 水性环氧防腐涂料的配制该涂料体系是由低分子量的环氧树脂和水性环氧固化剂组成。
属Ñ型环氧树脂体系,一般由水性环氧固化剂、颜填料、助剂和水组成漆料组分(甲组分;由环氧树脂和少量助溶剂组成另一组分(乙组分。
这类体系中环氧树脂一般预先不乳化,而是在施工前将两组分混合搅拌,通过水性环氧固化剂来乳化油性环氧树脂,因此在此体系中,水性环氧固化剂既是交联剂又是乳化剂[2]。
其基本配方见表1。
表1 水性环氧防腐涂料基本配方原料名称质量分数/%甲组分水性改性胺35~40 颜填料40~50 其它水性助剂2~3(分散剂、消泡剂、增稠剂等去离子水10~15乙组分油性环氧树脂(环氧当量19090~95 助溶剂5~10212 主要性能指标水性环氧防腐涂料与溶剂型环氧涂料技术指标见表2。
213 盐雾试验按国标GB/T1771进行试验。
将试板以15b ~25b 角放置在盐雾箱内,每48h 观察一次试验结果,铅铬黄、铬绿、钼铬红颜料系列联系电话:021-******** 62864049技术园地#中国涂料#26 #2004年第12期#每96h测定一次喷雾量。
水性环氧防腐涂料的耐盐雾化性能与溶剂型环氧涂料对比,试验现象及结果如表3所示。
表2水性和溶剂型环氧涂料主要技术指标检测结果检测项目水性环氧防腐涂料溶剂型环氧防腐涂料水性环氧涂料指标检验依据表干时间/h018014[2GB/T1728-89实干时间/h2416[24GB/T1728-89适用期/h46\4弯曲性能/m m11[2GB/T1731-93杯突试验/m m716711\4GB/T9753划格试验/级00[1GB/T9286耐冲击性/cm5050\50GB/T1732-93耐盐雾性/h600724500*GB/T1771-91注:*合格标准为盐雾试验500h后板面无起泡、不生锈,十字划痕处腐蚀宽度[2mm(单向。
表3水性环氧防腐涂料的耐盐雾性能与溶剂型环氧涂料对比耐盐雾时间/h水性环氧防腐涂料溶剂型环氧涂料300沿划痕处出现锈蚀<2mm板面无变化384沿划痕处出现小泡<2mm有轻微锈蚀出现432腐蚀宽度超过2mm,不合格沿划痕锈蚀<1mm500沿划痕处腐蚀较严重无泡,腐蚀宽度<1mm600腐蚀宽度超过2mm,不合格划痕处出现小泡,腐蚀<2mm 724板面出现很多中泡腐蚀宽度超过2mm,不合格注:合格标准为盐雾试验500h后板面无起泡、不生锈,十字划痕处腐蚀宽度[2mm(单向。
3结果与讨论311树脂体系的确定研究中选用的水性环氧固化剂是一种改性多元胺,其中含有亲环氧树脂的结构,同时又可作为阳离子乳化剂完成对环氧树脂的乳化,由于环氧树脂组分不需要进行亲水改性,所以涂膜的耐腐蚀性能良好。
环氧树脂宜选用低分子量的液体环氧,这样不仅有利于环氧固化剂对它的乳化,还能提高涂料体系的交联密度,涂料体系交联密度提高后,大大降低了水和氧的透过速率,能有效减缓底材的腐蚀。
同时交联密度提高后,涂膜的玻璃态转化温度得到了提高,涂膜浸水后由于吸水起增塑作用,其T g约会下降30e,若涂层浸水后其T g仍超过试验环境温度,则附着点并不因涂层松弛而移动,仍固定于原附着点,即湿附着力良好[3]。
同时研究发现,环氧树脂和固化剂的不同比例对涂膜性能也有很大影响,其性能可通过调节环氧当量和活泼氢当量的比例来改变,其当量比上下变动可高达20%[4]。
其环氧和活泼氢当量比对水性环氧防腐涂料性能的影响见表4。
表4环氧和活泼氢当量比对水性环氧防腐涂料性能的影响胺中活泼氢过量树脂中环氧基过量光泽好耐防腐性好固化快使用期长附着力好抗水性好耐磨性好耐碱性好耐溶剂性好耐湿性好抗沾污性好耐酸性好通过综合考虑,研究中使环氧基过量10%,从而提高了涂膜的耐盐雾性能。
312颜填料的选择及体积浓度(PVC的确定防锈颜填料分为物理防锈和化学防锈两类。
考虑到水性改性胺呈弱碱性,应当避免使用酸性和吸水性高的颜填料。
物理防锈颜填料可选择云母氧化铁和超细云母粉,这些片状结构物料的加入,能增加涂膜的致密性,降低腐蚀性介质的渗透率,对腐蚀性介质起着屏蔽作用。
化学防锈颜料主要有铅系颜料及铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐等颜料,由于环保要求,现在一般不选用前两种。
水性环氧涂料中主要选用磷酸锌和碱式磷酸铝锌水合物作为防锈颜料,用量占整个颜填料的20%左右,磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化,引起阳极极化;而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化,结果大大提高了涂膜的耐盐雾腐蚀性能[5]。
颜填料体积浓度(PVC值对涂膜性能的影响如表5所示。
表5P VC值对涂膜性能的影响颜填料体积浓度(PVC2328323640柔韧性/mm11123冲击强度/cm505050<50<50耐盐雾性360h起泡>2mm432h起泡>2mm600h腐蚀>2mm418h锈蚀>2mm312h锈蚀>2mm 从表5可知,随着PVC值的增大,涂膜的起防锈颜料、复合颜料联系电话:021-5950850962864049技术园地#中国涂料#27#2004年第12期#泡性逐渐降低,而锈蚀性却逐渐增大,且柔韧性、耐冲击性均逐渐降低。
这是因为在正常情况下,涂层中聚合物树脂基料的数量可足以包覆涂层中的颜填料颗粒,此时涂层为一连续致密的膜,而当涂膜中的颜填料体积增大到某一定值而使树脂基料不足以包覆这些颜填料颗粒时,涂膜的各项性质均会发生突变[3]。
水性涂料的PVC 值与溶剂型涂料的PVC 值的确定略有差别。
因为乳液分散体中包裹颜料粒子的吸附层及填充粒子间隙是乳化分散的聚合物粒子,其粒径和体积比溶剂化的聚合物粒子要大得多,在聚结成膜过程中扩散有较大的阻力,难以达到乳液粒子和颜料粒子交互间隔排列的均匀三维网络,所以在和溶剂型涂料相同颜料组成和固体体积下,要求乳液分散体的体积比溶剂型聚合物的体积大。
其最佳PVC 值一般比溶剂型防腐涂料要小[6]。
研究中首先根据颜填料的吸油量确定临界体积颜料浓度(即CPVC 值,再按CPVC 的70%~80%来设计配方。
由表5可知,该涂料体系的最佳PVC 值为32%。
313 主要助剂对耐盐雾性能的影响31311 偶联剂的选择水性偶联剂能增加有机材料对无机底材的粘接能力,涂膜与底材的附着力增大后,能大大提高涂膜的抗起泡能力,因为起泡是涂膜局部丧失附着力而从底材表面脱落而形成的。
试验中通过对一系列偶联剂的选择对比,最终确定选用某一类特殊硅烷偶联剂,添加该硅烷偶联剂后,划格附着力提高了一个等级,从而提高了涂膜的耐腐蚀性能,如表6所示。
表6 不同偶联剂对水性环氧防腐涂料性能的影响序号助剂名称用量/%附着力/级耐盐雾性能/h 1未加(对比试验1<5002某羧化磷酸酯10>500附着力促进剂3某钛酸酯偶联剂0151<5004某硅烷偶联剂015>600注:硅烷偶联剂须加在乙组分中(即加在油性环氧树脂中。
有机硅偶联剂的通式为X 3Si (CH 2n Y,X 基团是易水解的基团,Y 基团是选择来与给定树脂发生反应的有机官能团[5]。
反应性硅烷偶联剂的X 基团和无机底材的羟基(或底材表面的水层形成氢键,然后缩聚而成氧丙环键。
这样在湿态条件下,有机材料对无机底材仍有很高的粘接强度。
对于环氧树脂体系而言,Y 基团一般为氨基或环氧基官能团。
31312 湿润助剂的选择因为水的表面张力较高,高达7215mN/m,是一般有机溶剂的两倍多。
高的表面张力不利于水性涂料的消泡,也减小了水性涂料对底材的湿润能力、渗透能力和铺展能力。
对底材的湿润不良将会导致严重的缩孔等表面缺陷的发生,影响涂料对底材的附着力,从而导致防腐涂料的耐防腐性能差[7]。
这时应加入流变助剂,通过降低涂料体系的表面张力来提高防腐涂料的湿润性能和流平性能。
研究中通过选用一系列的水性流变助剂,最终确定选用BYK -346助剂,该助剂能大大降低水性涂料的表面张力,提高涂料体系对底材的湿润性能,不仅防止了缩孔现象的发生,还大大提高了水性防腐涂料对底材的渗透性能,通过提高涂料体系对底材的附着力来改善了涂料的耐盐雾性能。
4 结语通过对工业防腐用水性环氧涂料耐盐雾性能的研究,使其耐盐雾性能达到600h 左右,基本接近溶剂型环氧防腐涂料的水平,涂料其它性能指标也与溶剂型环氧防腐涂料相差无几(见表2,且该涂料与水性或溶剂型聚氨酯面漆配套性良好。
水性环氧防腐涂料耐腐蚀性能的提高,满足了工业防腐领域用漆的需要。
作为环保涂料,水性环氧防腐涂料必将得到人们的认可和广泛使用。
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