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淺談水性帶銹轉銹涂裝的技術應用(二)
2019年11月13日    閱讀量:13903    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

1.樹脂的選擇

帶銹涂料廣泛應用的成膜物質有醇酸樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸樹脂和苯丙乳液等。這些樹脂中醇酸樹脂與面漆的配套性較差,僅適用于普通溶劑(汽油、乙醇等)所做的面漆。液態的酚醛樹脂存放期一般不超過半年,應用較多的油溶性固態純酚醛樹脂存放期也不超過半年,應用這類樹脂所生產的底漆由于存放期短會給生產和應用帶來不便涂料在線coatingol.com。適用于水性體系常用的有水性環氧樹脂、丙烯酸樹脂的水分散體和苯丙乳液等。


以環氧樹脂為主要成分制備的“帶濕帶銹涂裝底漆”,其能與大多數涂料配套使用,也可單獨作為防銹涂料使用, 尤其是可直接用于高壓水除銹后的返銹和潮濕鋼板表面, 解決了高壓水處 理表面技術應用后處理技術的難題。但是由于環氧樹脂相對分子質量較大,體系黏度高,在施工過程中需用甲苯等有機溶劑調節至適合的施工黏度方可涂刷;采用了對環境污染較嚴重的重金屬顏料鉻系顏料為銹轉化劑,仍然沒有解決涂料毒性大的問題。


以丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸以及磷酸酯功能性單體合成了一種功能性乳液,用該乳液配制的水性防銹涂料涂膜能在3%的鹽水中浸泡時間超過 720h。


其余還有以天然植物多磷酸酯為滲透性轉化螯合劑、丙烯酸膠乳為成膜物、亞鐵氰化鉀為轉化協同劑 及填料制備的一種多功能水性防腐涂料。和以亞麻油、順丁烯二酸酐和改性酚醛樹脂加合而成的水性樹脂為基料,與防銹顏填料混合也可配制出一種新型水溶性防銹涂料。


2.顏料的選擇


銹蝕的鋼鐵表面至少由2 層組成,里層是相對密實的磁鐵銹,外層是較松散的纖鐵銹,少量的晶體針鐵銹分布在2層內。鐵銹由內外2層組成,外層浮松銹蝕層和內層牢固銹蝕層。


以典型的純丙及苯丙復合乳液為成膜物質為例, 其以三聚磷酸鋁、磷酸鋅、氧化鋅、滑石粉、硫酸鋇等為顏填料制備出底面合一的水性帶銹防銹涂料。該涂料以穩定型和滲透型集為一體的帶銹防銹涂料。由此也可以看出目前市場上防腐涂料中大多都是以采用活性顏料或填料來提高防腐涂料的使用壽命。


以磷酸鹽作為防銹涂料的顏填料舉例:

磷酸鹽作為防銹顏料的品種較多,如磷酸鋅、磷酸鐵銨、磷酸鐵、磷酸鉻、磷酸鈣、磷酸鋇等。在使用磷酸鋅時,它能和金屬表面及成膜樹脂形成高分子絡合物,因此它的防銹效果最好。應用磷酸鋅的最大優點是對成膜物質的選擇范圍較廣,一般在油基、醇酸樹脂、硝基纖維素、環氧樹脂等成膜物質中均可使用,在水性漆和預涂底漆中也可應用。它的最大缺點是單獨使用時體積濃度必須很高,而且效果也不理想。一般和四鹽基鋅黃、鉻酸鍶、氧化鋅等配合使用(其用量為總顏料量的20%~30%)時,防銹性和抗起泡性均有較大改善、因此磷酸鋅-鉻酸鹽防銹底漆一般由磷酸鋅、四鹽基鋅黃、鉻酸鍶、滑石粉和醇酸樹脂漆料配制而成。適宜在不宜使用紅丹防銹底漆或表面處理不干凈的時候使用這種防銹底漆。


  三聚磷酸鹽由于酸性、水溶解度等原因,會破壞樹脂的穩定性。故采用堿性物質與三聚磷酸鹽反應,獲得更適宜的pH值和溶解性。為了解決這一問題,氧 化鋅被作為改性物質配套使用,在三聚磷酸鹽中添加 15%以上的就能得到pH為6~7的顏料產品,但成本和對環境的影響制約了它的使用。


焦磷酸根離子的防銹能力強于三聚磷酸根離子,是迄今發現的防銹能力最強的磷酸鹽。


3.填充料的選擇

將硅灰石、云母以及重晶石在內的多種顏料體系比較后會發現,硅灰石在很寬的用量范圍內都有很好效果,其中表面經過有機基團(硅烷或鈦酸鹽)修飾處理的超細粒徑的硅灰石效果尤為明顯。硅灰石不僅可有效緩沖三聚磷酸鹽顏料體系中的酸性,而且針狀和纖維狀顆粒形態結構可起隔離屏蔽作用,保護金屬表面不發生腐蝕,同時還可增強涂膜的強度。


4.轉化劑的選擇

①采用磷酸和單寧酸作為鐵銹轉化劑,單寧酸與鐵離子反應生成單寧酸鐵螯合物。丹寧酸-磷酸都能滲透到銹層內發生反應生成丹寧酸鐵和磷酸鐵膜,但隨著反應時間的延長,紅外光譜儀顯示銹層內層的磁鐵銹濃度相對于外層纖鐵銹和針鐵銹濃度不斷增大,表明銹轉化劑并未完全滲透到銹層內部。應特別注意的是一種基于丹寧酸和磷酸的銹轉化劑,它毒性低,而且丹寧酸可再生。銹轉化劑的效果取決于丹寧酸的種類、濃度、磷酸的濃度、鋼鐵的腐蝕情況、鐵銹與轉 化劑的反應時間、其它助劑的影響和使用方法。


但是水性帶銹涂料現存的問題是:目前大多數有效 的銹轉化劑和銹穩定劑如單寧酸和磷化液配制的銹轉 化劑、三聚磷酸鋁顏料多為酸性,很容易使乳膠體系不穩定,限制了水性帶銹涂料的發展。


帶銹涂料只適合于在銹層厚度為30~40 μm 的鋼鐵表面施工,超過厚度的銹、表面疏松的浮銹應除去,因為這些物質就像表面黏附的塵土一樣,本來就和底材沒有良好的附著力,即使涂刷了帶銹涂料也只能將這部分浮銹轉化掉,再者是涂料不能和牢固的銹蝕層發生作用,所以會造成附著力很差且裝飾效果不好。


水性帶銹涂料不能過度稀釋,否則涂膜太薄,涂料中所含鐵銹轉化劑無法將銹層完全轉化從而無法達到預期的效果。從目前技術的發展趨勢來看該類涂料因為其中含有酸性物質如單寧酸等,所以對其耐、酸堿性能均不做要求,并只能做底漆來使用。

標簽:工業涂料原材料輔料與設備涂裝應用技術中心防腐涂料樹脂涂裝
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