环保型水性沥青环氧树脂防腐涂料 (2)
防腐涂料知识学习PPT课件

缺点
对施工环境要求较高,需要在干 燥、无尘的环境中进行施工;对 基材表面处理要求较高。
应用领域
适用于桥梁、建筑外墙、高速 公路护栏等需要长期暴露在户 外环境下的钢结构防腐保护。
丙烯酸类防腐涂料
丙烯酸防腐涂料概述
优点
由丙烯酸树脂、颜料、助剂等组成,具有 优良的耐候性、保色性和耐化学腐蚀性。
耐候性能优异,长期暴露在户外环境下不 易变色;涂层色泽鲜艳,保色性好;耐酸 、碱、盐等化学腐蚀。
分类
根据成膜物质的不同,防腐涂料可分为油性、水性、无 机和有机等类型。
发展历程及现状
发展历程
防腐涂料经历了从天然材料到合成材料,从单一 防护到多功能防护的发展历程。
现状
随着科技的不断进步,防腐涂料在性能、品种和 施工等方面都得到了极大的提升,广泛应用于各 个领域。
应用领域与市场需求
应用领域
防腐涂料广泛应用于石油化工、海洋工程、桥梁建筑、汽车制造、电力工业等领域。
04
法
物理性能指标
粘度
反映涂料流动性的重要指标,影响施工性 能和涂层质量。
遮盖力
表示涂料遮盖底材的能力,影响涂层外观 和防腐效果。
固体含量
涂料中不挥发物质的含量,影响涂层厚度 和干燥时间。
柔韧性
反映涂层对底材的附着能力和抗开裂性能。
化学性能指标
01 耐酸碱性
涂层在酸碱环境中的稳定 性,影响防腐效果和使用 寿命。
01
国内外环保法规概述
简要介绍国内外环保法规的发展历程、主要内容 和实施情况。
02
国内外环保法规差异分析
对比分析国内外环保法规在标准、监管、处罚等 方面的差异,以及这些差异对防腐涂料行业的影
水性底面合一防腐涂料

水性底面合一防腐涂料产品简介:水性底面合一防腐涂料是水性环氧树脂改性丙烯酸树脂中添加具有环保防锈功能的颜料、助剂以及具有屏蔽作用的填料,制成的防腐涂料。
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,符合国家环保标准。
环氧防腐涂料是目前世界上用量最大且最为重要的防腐涂料品种之一。
酯化型环氧树脂中生产量较大的一种,具有常温自干、极佳的附着力、优异的耐化学性能和物理机械性能等特性,而丙烯酸树脂有着优良的保光保色性及耐紫外线性。
将丙烯酸混合单体引入环氧酯分子中,合成水溶性环氧酯改性丙烯酸树脂,由此制成的水性底面合一防腐涂料兼有两种树脂的优点,可广泛应用于国内汽车零配件等领域的涂装。
而且为单组分,贮存稳定性好,对环境污染小,是一种具有发展前景的产品。
背景:进入21世纪,环保越来越受到世人的关注。
目前,国内防腐涂料以及溶剂型居多,含有机挥发物比较高,有些产品含有苯类、乙二醇醚类等有害溶剂,对于制造和涂装人员的身体伤害较大,对环境破坏比较严重。
而且这类防腐涂料中多含有重金属盐类防锈颜料,如红丹、黄丹、锶铬黄、锌铬黄、四盐基锌黄等,会造成土壤污染并危及人类健康。
近年来,国外出现了一些水性环保底面合一防腐涂料,性能较好,但主要以烘干为主,能耗较高,涂装较复杂,耐盐雾性性能一般。
国内该类产品主要是以低温烘干为主,自干性能和耐盐雾性能较差,在涂装和使用性能上表现欠佳。
根据汽车零配件,如传动轴、齿轮箱、汽车散热器、冰箱用压缩机等领域用涂料的要求,需要涂膜具有较好的自干性能,耐盐雾性能要达到360h 以上。
优点:k 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,符合国家环保标准。
k 产品耐盐雾性能优异,常温自干较快,特别适用于又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,确保和提高工件的适用寿命,也可应用和扩大到类似工件涂装。
防腐涂料的种类 防腐涂料的特性

防腐涂料的种类防腐涂料的特性防腐涂料是用在物体表面可以用来保护物体内部不受到腐蚀的一类水漆。
它是工业建设中比防腐涂料较常用的一类水漆,广泛应用於航空、船舶、化工、输油琯道、钢结搆、桥梁、石油砖井平台等领域,深受广大建筑厂商青睐。
种类、成分和特性种类防腐涂料种类繁多按照成分一般可以分为:环氧防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、丙烯酸防腐涂料、无机防腐涂料;过氯乙烯防腐涂料、氯化橡胶防腐涂料、高氯化聚乙烯防腐涂料;按照用途可分为:管道用防腐涂料、、船舶用防腐涂料、金属用防腐涂料、家具用防腐涂料、汽车用防腐涂料、橡胶用防腐涂料;按照溶剂可分为:水性防腐涂料、油性防腐涂料;防腐涂料是多种含水硅酸盐矿物的混合物,主要化学组是Al2O3和SiO2两种氧化物。
Al2O3主要来源于黏土矿物,SiO2除来自黏土矿物外,还来自于微粒石英。
其Al2O3含量和Al2O3/SiO2比值越接近高岭石矿物的理论值则表明此类黏土的纯度越高。
成分黏土中高岭石含量越多,其质量越优良。
黏土的耐火度越高,黏土的烧结熔融范围也就越宽。
黏土中的主要杂质为碱金属、碱土金属和铁、钛等的氧化物以及一些有机物。
各种氧化物均起助熔作用,会降低原料的耐火度,因此,黏土中杂质含量尤其是Na2O 和K2O含量越低,其耐火度越高。
黏土的矿物种类很多,但通常仅由5~6种矿物组成,主要矿物是高岭石。
常见的杂质矿物有石英、水云母、含铁矿物、长石、金红石等。
杂质含量、分布均匀程度影响黏土的耐火性能。
防腐涂料在加热过程中将发生一些列物理化学变化,诸如分解、化郃、重结晶等,并伴有体积收缩。
这些变化对黏土质品的工艺过程和性质都有著重要的影响。
我国黏土原料,不论是硬质黏土、软质黏土或半软质黏土,主要是高岭石型的。
因此,黏土的加热变化,其实质就是高岭石的加热变化和高岭石与杂质矿物之间的物理化学反应。
硬质黏土熟料是黏土质耐火材料的主要原料,通常是用直接开采除的硬质黏土生料块倒焰窑、或回转窑、或竖窑中煅烧而得。
主要矿用防腐材料

主要矿用防腐材料一、涂料当前,矿用设备主要采用涂料防护,矿山井下设备主要使用环氧系列防腐涂料,氯化橡胶涂料,酚醛类防腐涂料,干湿两用防腐涂料等;地面设备主要使用氯化橡胶涂料,氯磺化聚乙烯涂料,聚氨酯涂料,过氯乙烯涂料,酚醛涂料,醇酸涂料等。
1.环氧系列防腐涂料矿用环氧系列防腐涂料主要有环氧富锌底漆、环氧树脂防锈漆、环氧粉末涂料、环氧沥青涂料等。
(1)环氧富锌底漆矿用环氧富锌底漆的成膜物质是低分子量环氧树脂,固化剂是200#聚酰胺树脂,产品为三包装,使用时按比例混合,干漆膜中锌粉含量约占87%。
富锌底漆是《煤矿立井井筒装备防腐蚀技术规范》推荐使用的防护底漆,具有电化学保护作用,防腐蚀性能优异。
除煤矿井筒装备外,矿山井下设备、地面设备、洗选设备等也广泛选用环氧富锌底漆。
(2)环氧树脂防锈漆矿用环氧树脂防锈漆选用中、低分子量的环氧树脂,固化剂为聚酰胺树脂或T31树脂,填料主要为铁红、云母氧化铁或玻璃鳞片等。
环氧防锈漆涂层与被涂物体表面有极好的附着力,涂层多的物理机械性能和耐化学腐蚀性能优异,在矿山井下机械设备和洗选设备防腐中有越来越多的应用。
(3)环氧粉末涂料环氧粉末涂料是近年发展起来的一个涂料新品种,它是把高分子量的固体粉末状的环氧树脂与固化剂均匀混合后,采用高压静电喷涂的方法使物料附着在工件上,然后再160~200℃的高温下处理,得到光滑、致密的防护层。
环氧粉末涂料无溶剂挥发、无环境污染、无物料浪费,涂层光滑、致密、耐磨、耐蚀性好,可用于酸性水排水管道、泵、阀的内外壁防腐蚀,也可用于一些重要机械零部件的表面防护。
(4)矿用环氧沥青涂料环氧沥青防腐涂料时以环氧改性沥青作成膜物质,聚酰胺树脂或T31树脂作固化剂,再添加适量的颜、填料和溶剂及其他添加剂而成,为双包装。
矿用环氧沥青涂料中环氧树脂与煤焦沥青的必烈为1:1~1:2。
环氧沥青涂料既具有环氧涂料的优秀附着力、化学稳定性和物理机械性能,又具有沥青涂料耐水、防潮的优秀性能,极适合在矿山井下环境中使用,是煤矿井筒装备推荐使用的防腐涂料之一,也广泛用于其他井下设备防腐蚀。
环氧树脂

环氧树脂1 概述环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。
固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
2 市场2.1 近5年进出口量、消费量,进口来源及市场趋势目前世界环氧树脂主要以通用型即双酚A型为主,约占70%~ 80%(中国约为95%);美国、西欧、日本特种环氧树脂所占的比例较高, 约为10%~ 15%, 其他国家特种环氧树脂的比例较低,通常约为5% 。
特种环氧树脂包括阻燃溴化环氧树脂12%~ 16%、酚醛型环氧树脂1%~4%,脂环族环氧树脂约1%, 其他各类约占2%。
2.2 产品用途及下游用户发展趋势,现状我国环氧树脂企业主要集中在华东、华南地区,其产能约占总产能的66%以上。
华东地区产能最集中,约占总产能的50%;其中特种环氧树脂产能8.4万吨/年,约占总产能的67.2%;华南地区产能几乎全部在广东省,约有15.3万吨/年,其中特种环氧产能2万吨/年。
2015年全国新建拟建扩建的装置约有产能54.7万吨/年。
其中特种环氧的产能为11.7万吨/年,届时特种环氧的总产能将达到24万吨/年,2010~2015年年均增长率为14.1%。
随着国家环保要求更加严格和原料成本上升,有些生产普通环氧树脂的小企业将逐步被淘汰。
预计到2015年将淘汰产能40万吨/年,届时总产能将维持在190多万吨/年,2010~2015年年均增长率为3.2%2.3 国内现有装置情况及改扩建情况随着国家环保要求更加严格和原料成本上升,有些生产普通环氧树脂的小企业将逐步被淘汰。
预计到2015年将淘汰产能40万吨/年,届时总产能将维持在190万吨/年。
2.4国外主要生产厂家陶氏上海的工厂由天源华胜将为陶氏新建的两座工厂提供烧碱和无水氯化氢,并接收来自陶氏的含盐废水用于氯碱生产。
环氧煤沥青漆和聚氨酯漆的区别

环氧煤沥青漆作为一种复合型的油漆,其中一个很大的优势就是防腐蚀性能非常好。
但是很多人对于环氧煤沥青漆有着不同的见解,褒贬不一,这是因为还有一种聚氨酯漆产品,二者都是作为防腐油漆被广泛用于各大行业。
其实这两种漆不能说谁好谁不好,而是各有各的特点,各有各的应用范围,下面我们来把环氧煤沥青漆和聚氨酯漆做一下简单的区分:(环氧煤沥青漆-图例)【环氧煤沥青漆介绍】环氧煤沥青漆是一种高性能的防腐绝缘涂料,是环氧树脂和沥青的混合物,具有很好的防腐性能的双组份油漆,综合了环氧树脂的机械强度高、粘接力大、耐化学介质浸蚀和沥青的耐水、抗微生物、抗植物根系的特点.有良好的耐化学药品性、耐水性。
【环氧煤沥青漆作用及优势】环氧煤沥青漆适用于长期埋地、长期或间隔浸水、干湿交替浪溅区域。
主要用于埋地钢制管道外壁防腐漆;也用于机械设备及储罐的底面及近地部分、矿井支架及井下设施、浸水钢结构、钢结构桥梁及海洋平台浪溅区、污水池、水库闸门等。
环氧沥青漆优势如下:1.兼具煤焦沥青耐水性好、防锈性能优良、耐细菌侵蚀的优点,又具环氧树脂漆膜坚韧、附着力好、机械强度高的特点。
2.成膜涂层的耐化学介质、电绝缘性能、耐微生物侵蚀、耐海水性能等都较稳定。
特别是吸水率小,不受微生物侵蚀远远超过石油沥青。
3.使用寿命较长。
【环氧煤沥青漆和聚氨酯漆的区别】有的客户对工业油漆有一定的了解之后,提出问题来,环氧漆和聚氨酯漆哪种更好呢?其实,油漆只有适用不适用的说法,不存在单纯的哪一种更好的说法。
环氧漆和聚氨酯漆都是一类油漆的统称。
下面蓝天塑胶公司对这两种产品做一下介绍:1.从用途上来讲环氧漆多用作底漆,中间漆,也有面漆品种,因为环氧漆的附着力佳,添加适当的防锈颜料,可做出高性能防锈防腐底漆。
聚氨酯漆则大多用于面漆。
聚氨酯漆具有良好的装饰性,丰富的表面效果,颜色可准确定制。
2.从耐腐蚀性能上讲环氧漆耐碱性好,聚氨酯耐酸性好。
环氧漆的耐湿热性能略优于聚氨酯漆,3.从漆膜的外观上讲聚氨酯漆的外观鲜亮,比环氧漆装饰性要好。
普通防水防腐涂料说明书
产品目录1、环氧煤沥青涂料HL52-01环氧煤沥青涂料(普通型)HL52-02环氧煤沥青涂料(厚浆型)HL52-03环氧煤沥青涂料(快干型)2、环氧系列重防腐涂料H53-05环氧铁红防锈漆H52-06环氧云铁中间漆H06-04环氧富锌底漆H04-01环氧重防腐漆3、IPN8710-3厚浆防腐涂料4、IPN8710互穿网络系列防腐涂料IPN8710-1互穿网络防腐底漆IPN8710-2A互穿网络防腐面漆IPN8710-2B饮水设备防腐涂料IPN8710-2C耐候保色防腐涂料5、ES系列防腐涂料ES-1A防腐底漆ES-2A防腐面漆ES-2B污水池专用防腐涂料ES-3耐候保色防腐涂料6、环氧地坪面漆7、ES-IPN饮水设备防腐涂料8、聚氨酯系列防腐涂料S06-15各色聚氨酯底漆S04-14各色聚氨酯磁漆(高光冷瓷)BS04-15丙烯酸聚氨酯面漆9、氯化橡胶防腐涂料J52-10氯化橡胶防腐涂料(普通型)J52-10A氯化橡胶防腐涂料(厚浆型)10、高氯化聚乙烯防腐涂料X52-1各色高氯化聚乙烯防腐面漆X52-2各色高氯化聚乙烯防锈漆11、W61-19有机硅耐高温防腐涂料12、S54-22耐油抗静电涂料13、无溶剂环氧系列防腐涂料H04-06无溶剂环氧重防腐涂料HL52-03无溶剂环氧沥青涂料环氧煤沥青涂料组成:由环氧树脂、煤焦沥青、助剂、溶剂、固化剂等配制而成的双组份涂料。
产品有:HL52-01(普通型),HL52-02(厚浆型),HL52-03(快干型)性能:具有优良的物理机械性能,耐酸碱盐腐蚀,涂膜坚韧,附着力强,施工性好,具有优良的电绝缘性,抗微生物侵蚀,防水抗渗透性能好,其中HL52-03(快干型)还具有干燥速度快,能在低于0℃的温度下施工的特点。
用途:用于油气田的输油、输水和输气管道内外壁的防腐,自来水厂、化工厂、污水处理厂的设施、管道及钢结构的防腐。
施工参数:1、配比:甲:乙=1:10或1:6(以桶贴配比为准)2、适用期: 3h(23±2℃)3、干膜厚度: 50-60μm(普通型)80-100μm(厚浆型)4、理论用量: 200g/m2(普通型)260g/m2(厚浆型)5、熟化时间: 25℃ 5分钟6、干燥时间: 25℃表干≤4h, 实干≤24h7、涂装间隔:25℃最短2h,最长7d。
环氧树脂防水涂料施工工艺
环氧树脂防水涂料施工工艺
环氧树脂防水涂料是一种常用的防水材料,其施工工艺如下:
1. 基层处理:将需要施工的基面清理干净,去除杂物和灰尘,保证表面干燥、坚实、平整。
2. 底漆涂刷:在基层上均匀涂刷一层环氧树脂底漆,增强涂层与基面的附着力。
3. 中涂涂刷:待底漆干燥后,再涂刷一层环氧树脂中涂,增加涂层厚度和防水效果。
4. 面漆涂刷:最后涂刷一层面漆,保护涂层不受外界环境的影响,同时提高涂层的美观度。
5. 检查验收:等面漆完全干燥后,进行检查验收,确保涂层无起泡、开裂、脱落等问题。
需要注意的是,环氧树脂防水涂料施工时应注意以下几点:
1. 施工环境温度应在5℃以上,相对湿度不大于80%。
2. 涂料应搅拌均匀后再使用,避免出现色差或质量问题。
3. 涂刷时应保持涂层均匀,避免出现厚薄不均的情况。
4. 施工过程中要注意个人防护措施,避免涂料溅入眼睛或口腔等部位。
地坪漆材料
地坪漆材料
地坪漆材料是指用于涂覆在地面上的一种涂料,主要用于保护地面、美化环境和提升地面性能。
地坪漆材料主要包括以下几种:
1. 沥青地坪漆:沥青地坪漆是一种采用沥青为主要成分的涂料,具有防水、防腐、耐磨等特性。
它主要用于停车场、仓库等需要防水和抗压能力较高的场所。
2. 环氧地坪漆:环氧地坪漆是一种由环氧树脂和固化剂组成的涂料,具有耐磨、耐腐蚀、美观等特点。
它主要用于地下车库、工厂车间、医院等对地面性能要求较高的场所。
3. 水性环氧地坪漆:水性环氧地坪漆是一种以水为溶剂的环氧地坪漆,具有环保、易施工等特点。
它主要用于办公楼、学校、商场等对环境要求较高的场所。
4. 聚尿酸地坪漆:聚尿酸地坪漆是一种由聚尿酸酯树脂和溶剂组成的涂料,具有耐磨、耐腐蚀、防尘等特性。
它主要用于电子厂、食品厂、医药厂等需要防尘和抗腐蚀的场所。
5. 聚氨酯地坪漆:聚氨酯地坪漆是一种由聚氨酯树脂和固化剂组成的涂料,具有耐磨、耐化学品侵蚀等特点。
它主要用于化工厂、车间地面等对地面要求较高的场所。
6. 氨基漆:氨基漆是一种采用氨基树脂为主要成分的涂料,具
有耐磨、耐污、耐溶剂等特点。
它主要用于写字楼、商场、酒店等对地面美观要求较高的场所。
地坪漆材料的选择应根据实际需要,包括使用环境、地面负荷、耐用性要求等综合因素进行考虑。
同时,在选择和使用地坪漆材料时,还需要遵守相关的施工规范和安全操作规程,确保施工质量和人员安全。
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用
水性聚氨酯在涂料领域广泛研究和应用0综述了水性聚氨酯涂料的主要特点和应用,介绍了防腐蚀水性聚氨酯涂料、防水水性聚氨酯涂料、防霉杀菌水性聚氨酯涂料、阻燃水性聚氨酯涂料、抗涂鸦水性聚氨酯涂料等功能性水性聚氨酯涂料的特点和研究进展,并指出了功能性水性聚氨酯涂料的热点研究方向。
关键词:水性聚氨酯涂料功能性涂料进展聚氨酯(PU)是由含羟基、羧基、氨基等官能团的化合物与含异氰酸酯基化合物反应得到的高分子化合物,分子主链中除含有许多重复的氨基甲酸酯键(-NHCOO-)外,还含有醚键、酯键、脲键、脲基甲酸酯键。
聚氨酯被誉为性能最优异的树脂,以其制得的涂料具有许多优异的性能,如高硬度、耐磨损、柔韧性好、耐化学品、附着力强、成膜温度低、可在室温固化等。
但是,传统的溶剂型聚氨酯涂料在制备和施工的过程中都需添加不少有机溶剂,对人类健康和环境造成危害。
此外,双组分聚氨酯涂料中游离的多异氰酸酯(如TDI)对皮肤、眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用,长期接触会引起慢性支气管炎等疾病。
因此,随着人们环保意识的加强和各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)排放量的限制,水性聚氨酯的研究与开发日益受到重视.水性聚氨酯是以水为分散介质,聚氨酯树脂溶解或分散于水中而形成的二元胶态体系,以其制备的水性聚氨酯涂料中不含或含有极少量的有机溶剂。
水性聚氨酯涂料,不仅具有无毒无臭味、无污染、不易燃烧、成本低、不易损伤被涂饰表面、施工方便、易于清理等优点,还具有溶剂型聚氨酯涂料所固有的高硬度、耐磨损等优异性能[3],因而在木器涂料、汽车涂料、建筑涂料、塑料涂料、纸张涂层以及织物和皮革涂饰等许多领域得到了广泛的应用。
为了满足人们在生产和生活方面对具有新型功能的水性涂料的需求,近年来,人们通过对水性聚氨酯改性或添加助剂开发出了许多具有特殊物理和化学性质的水性聚氨酯涂料,提高了水性聚氨酯涂料的功能性,扩大了水性聚氨酯涂料的应用范围。
本文综述了几种功能性水性聚氨酯涂料的最新研究进展。
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0引言环保型水性沥青环氧树脂防腐涂料作者:刘东杰,王云普,高敬民,李玉峰,郭晓芳(甘肃省高分子材料重点实验室,西北师范大学高分子研究所,兰州730070)
摘要:以水性环氧树脂为改性剂对乳化沥青进行改性,利用极化曲线法,结合电化学交流阻抗技术研究了涂覆在A3钢上沥青一环氧树脂复合涂层在不同的涂层厚度,不同的腐蚀时间、不同的介质中电化学腐蚀行为,结果表明:水性环氧树脂与沥青质量比为2:1—1:4时,复合涂层具有较大的阻抗值和较低的腐蚀电流密度,同时在较长的浸泡时间后依然具有很好的防腐蚀能力。
关键词:乳化沥青;水性环氧树脂;极化曲线;交流阻抗;腐蚀
石油沥青具有良好的粘结性、耐老化性和防水防腐能力,长期以来被广泛的用作筑路、防腐和密封材料。用于防水防腐工程有原料易得、价格低廉等优等点,是国内外防水防腐工程中应用最为广泛的材料之一。以沥青环氧树脂为基料的防腐涂料,保持了沥青涂料优良的耐水性,涂层柔韧性和耐腐蚀性能。克服了沥青涂料硬度不高,耐磨力、粘结力差和软化点低的缺点,与环氧树脂涂料相比较价格便宜。此外涂层还具有良好的抗渗透性,可以满足现代工业在苛刻环境条件下的使用【1一。但水性沥青环氧树脂防腐涂料未见文献报道。近年来由于世界各个国家对VOC(有机挥发性化合物)排放限制要求越来越高,涂料工业开始向高固体分、粉末涂料、水性涂料、光固化涂料等方向发展。VOCJt}放量的多少在某种程度上成为评价一种涂料是否是环保涂料的标志。本文根据高分子共混改性的基本原理,研究了环氧树脂乳液改性乳化沥青的制备,并采用电化学极化曲线法和电化学交流阻抗谱考察了沥青基环氧树脂涂层对A3钢防腐蚀作用,并比较了在不同的涂层厚度、不同的腐蚀时间、不同的介质中电化学腐蚀行为。
1实验部分’1.1实验原料双季铵盐阳离子乳化齐U(SXK一1):工业级,盘锦三鑫路用材料有限公司产品:90#沥青:辽河油田石化总厂产品;环氧树脂乳液(EP一51):浙江安邦新材料发展有13艮公司;去离子水:自制;增稠剂:碱溶性丙烯酸树脂(碱溶胀型):自制;盐酸:市售。
1.2沥青乳液的制备(1)将乳化荆溶于55~65℃的水,调节pH值至酸性;(2)将沥青加热至120—130℃,按油水质量比60:40加八到上述乳化剂溶液中,经胶体磨高速剪切搅拌5~8min得到固含量为60%的沥青乳液(EA)。
1.3水性沥青基环氧树脂防腐涂料的制备称取定量的乳化沥青,充分搅拌10rain,然后向其中加人水性环氧树脂乳液,并按比例加八水性环氧固化齐U(EP-51按100份:75份),充分搅拌20min混匀后,静止熟化20—30min,加入相应的助剂,高速
1132唧年7月.艨目圆搅拌混合均匀,注意避免混合过程中乳液的破乳。所制备的涂料性能如表1所示。目表1水性沥青基环氧树脂防腐涂料性能检测项目性能固含量/%表干时间/h实干时间/h35%NaCI浸泡10d0.1toolHC浸泡10d软化点/℃>583—4>20涂膜光泽基本不变无变化,无泡85—901.4电极的制备将A3钢剪成10MMXl5mm规格的钢片,依次用粗砂纸、细砂纸(1ooocw){g金相砂纸打磨,再用丙酮浸泡清洗,除掉表面油污。然后用软毛刷将复配混合均匀的乳液均匀涂刷在钢片的一面,待涂瞑室温固化成型后蜡封,固定留出1Cm2的工作面积。1.5极化曲线测量用cH1604A型电化学分析仪(上海辰华仪器公司)测定。采用三电极体系,涂有乳化沥青的A3钢片为工作电极,铂丝电极为对电极,参比电极为Ag/AgCI电极。起始电压-10V,结束电压0V,扫描速率0.01V/s。1.6交流阻抗测试用TH2818型自动元件分析仪(常州同惠电子有限公司)测定。叫余有复配好乳液涂层的A3钢片为工作电极,以铂丝电极为对电极。在2。Hz一300kHz频率范围内扫描测得阻抗(1zI)和相位角(0,),采样点数:100。2结果与讨论2.1极化曲线研究强化区极化测试方法是最经典的腐蚀速度电{匕l昌臣宙:。。,+,。.。窜114学测试方法,较为方便简单。通过E-Log作出阴阳极极化曲线,两线相交点为腐蚀电位(巨。,),两曲线切线的交点为腐蚀电流Uc。,)。通过比较所得的Ec。和‘。,可以区分防腐效果的差别。21.1涂层在不同腐蚀介质下的tafel曲线由图1可以得出A3钢的腐蚀电位为:一0.65V,
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图1为涂有EA/EP涂料的^5钢在不同腐蚀介质下tafel曲线
腐蚀电流密度为:10“”A/cm2。在酸性、盐性和黄河水腐蚀介质下,涂覆有复合涂层的A3钢腐蚀电位向正方向分别移动了128mV、130
mV和
gOmv,而腐蚀电流密度由10—6“A/cm2降低到10“9A/cm2、10-811A/cm2和10。7”A/cm2。可见,当金属表面涂覆乳化沥青与环氧树脂复合涂层后,阻碍了电解质溶液和o。扩散到金属表面,使腐蚀电位提高,腐蚀电流变小。2.1.2不同涂层厚度的tafel曲线图2为不同涂层厚度的tafel曲线。
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l-—,船*m2_一盱“m电位,V图2不同EA/EP涂层厚度的tafel曲线由图2可以看出,较厚涂层的腐蚀电流密度要明显低于较薄涂层的腐蚀电流密度,并且随着涂层厚度的增大,腐蚀电位出现了不同程度的正移。说明较厚涂层试样电解质溶液渗入量较少,导致有较低的腐蚀电流密度和较正的腐蚀电位,因此随着涂层厚度的增加,金属基体腐蚀程度降低。2.2交流阻抗研究交流阻抗方法是一种暂态电化学技术,属于交流信号测量的范畴,具有测量速度快,对研究对象表面状态干扰小的特点,因此在实际科研工作中,交流阻抗技术的应用范围非常广泛。阻抗谱中涉及的参数有阻抗幅模(IZl),阻抗实部(z’)、阻抗虚部(z”)、相位移(e)、频率(4.0)等变量,电极的交流阻抗由实部Z’和虚部z·r组成(z=Z7+jz”),Nyqulst图是以阻抗虚部(-z”)对阻抗实部(z7)作的图,是最常用的阻抗数据的表示形式。在金属腐蚀行为研究工作中,主要用来研究金属材料在各种环境中的耐蚀性能和腐蚀机理。由于电化学阻抗谱(EIS)可以在很宽的频率范围对涂层进行测量,因而可以在不同频率下得到涂层电容、微孔电阻以及涂层下基底腐蚀反应电阻、双电层电容等与涂层性能密切相关的信息。用交流阻抗技术评估涂层的性能,从电容值的大小可以衡量涂层的吸水量,从涂层电阻值的大小可以衡量涂层的防蚀J|生能,并能由涂层下金属电化学腐蚀电荷传递电阻估算金属腐蚀速率,对防腐机理提供比较完整的知识旧”,2.2.1涂覆不同EA/EP比例涂层的交流阻抗谱图3为不同EA与EP混合比例涂层的Nycluist图。由图3可以看出,在相同涂层厚度下,随着EP加入量的增加,EA/EP涂层的阻抗显著增加,防腐效果明显增强,当EA/EP=4:I时阻抗值为最大,根据Baccon的观点【81:涂层电阻值大于10B时有较好的保护作用,表现出对基体良好的耐腐蚀作用。115这可能是因为EP在成膜过程中,与沥青共同沉积在金属基体表面,形成了致密的隔离层,电解质溶液穿过涂层的阻力较大,涂层对金属基体的屏蔽性能较好,使得EA/EP复合涂层耐蚀性能进一步提高。
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图5为不同E^与EP混合比例涂层的Nyquist囤。2.2.2不同浸泡时间的交流阻抗谱图4萄涂覆了EA/EP涂层的A3钢在不同浸泡时间的Nycluist图。
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薯c:若“X、kz’,x1一(n·cm’浸泡1dz,×'IH‘I·cn竹洼泡)Od图4涂扈EA/EP涂层的^5钢不同浸泡时问的NyqLlis‘图在浸泡初期,涂层的阻抗很高,据公式:C。=1/∞Z’可求得CP,JCGalvan[81认为:由于c。仅受微观因素(涂层的厚度、化学组分及微观结:∞,卑,..。宗l詈墨圜∞巧∞
坫伸so。瓷,帮时瞧熏淹直疆凑AX盐构)的影响,所以是一个重现性较好的参数,CP的大小表征了涂层在浸泡初期的耐渗透性能,随着浸泡时间的延长,介质的渗透,涂层逐渐降低,电容增加。一般说来,半圆的直径越大,涂层的耐蚀性能越好。从图4可以看出,复合涂层随着浸泡时间的增长,谱图的半圆直径变,J\,说明涂层的耐蚀能力已经下降,当浸泡时间为10d时,涂层的RP值仍然太于1106o,依然具有较好的保护作用。图5为不同EA与EP混合比例涂层浸泡10d的Bode图。2【wm百l500曼1000三l“×}1IlfHH】l“)If/Hz目5不同E^与E1)比例混合涂层浸泡10d的Bode囤从圈5Bode图可以发现,在高频8q3#试样的;糸层阻抗幅值低于14、2#试样,随着扫描频率的降低,14试样涂层的阻抗幅值要明显高于2*、3*试样涂层的阻抗幅值,且上升的斜率也较大,说明1*试样电解质溶液渗人量较少,导致具有较高的阻抗值。从图5又可发现,EA含量高的扩、38试样涂层的Bode图谱与具有涂层剥离缺陷的Bode图谱非常相似,即高频区阻抗幅值较低并随频率降低而呈斜线上升,低频区阻抗幅值较高且呈现水平直线嘎说明2#、3#试样涂层浸泡10d后在涂层的某些部位已经与金属基体产生了局部剥离。研究证明,涂层产生剥离缺陷使金属基体产生腐蚀的程度要远高于涂层破损等缺陷,还使阳极保护的效果大大降低甚至消失。因此,涂层EP的含量不能太低,当EP质量比降低到5%时,涂层将很快失去保护作用。另外,双季铵盐乳化剂对EA/EP复合涂层的耐腐蚀性能有很大贡献,因为双季铵盐类化合物可作为油田污水处理的系统中的缓蚀剂使用“q。胺类有机化合物的中心原子N具有未共用电子对,当金属表面存在空的d轨道时,极性基团中心原子的独I昌量墨。∞,。,..。童,,。对电子就与空的d轨道形成配位键,这样其分子就吸附在金属表面,形成疏水吸附层,这层吸附层明显地降低了腐蚀速率,从而起到缓蚀作用。
3结语(1)水性沥青基环氧树脂涂层对金属有良好的防腐蚀保护作用,并且在不同的腐蚀介质中都有较好的防腐蚀效果。(2)随着涂层厚度的增加,涂层电阻和极化电阻提高,当达到345“m时,涂层有很好的抗电解质溶液侵蚀能力,因而可以减缓金属基体的腐蚀进程。(3)当m(EA):m(EP)为1:2—4:1时,随着浸泡时司的延长,水性沥青基环氧树脂涂层表现出良好的耐腐蚀性能,可以作为水性防腐涂料应用。(4)将EP与价格低廉、施工方便的乳化沥青相结合,既发挥了EP优异的成膜性能和防腐蚀性能,又较好地解决了沥青材料高温流淌、低温冷瞻等难题,并在减少环境污染的同时节约了能源,具有良好的经济效益、社会效益和推广前景。
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