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常溫干防腐蝕涂料系用水性樹脂,簡述了水性丙烯酸乳液、水性醇酸乳液和水性雙組分環氧樹脂在水性防腐蝕涂料中的應用, 并進行了耐濕熱性能和耐鹽霧性能的比較
2019年11月07日    閱讀量:1788    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

0 引 言

自從人類使用金屬開始, 防止腐蝕就是一個重要的問題。金屬的腐蝕可以被認為是受大氣影響的結果, 鹽和酸溶解在水中, 作為承載媒介, 作用于金屬表面; 氧是形成金屬氧化物的主要化學物質; 水具有可移動性和高的極性, 也可以被認為是最具有活性的化學物質。


這3個因素是形成腐蝕的主要因素涂料在線coatingol.com。在過去的10年中, 越來越多的涂料體系正從溶劑型向水性轉變, 水性涂料的優點不僅在生態環保和衛生安全性上, 另一優點是性價比。目前已開發出應用于室溫干燥的水性防腐蝕涂料。


1 水性防腐涂料用樹脂

可應用在水性防腐蝕涂料中的樹脂有: 水性丙烯酸乳液和樹脂、水性丙烯酸雜化體(如環氧改性)、水性醇酸乳液和醇酸雜化體乳液、水性雙組分環氧。

1. 1 水性丙烯酸樹指

水性丙烯酸乳液是由甲基丙烯酸類單體組成, 使用了親水性的表面活性劑在水相中聚合而成。這種涂膜通常沒有化學交聯, 其干燥是通過聚合物的物理結合而形成連續的涂層。水性丙烯酸乳液中存在的親水性表面活性劑, 在干燥后還會保留在涂膜中。親水性表面活性劑的存在使涂膜中產生潛在的親水性空間, 成為水、鹽、氧氣滲透涂膜進入到金屬表面形成產生腐蝕或腐蝕擴散部位。新技術可以通過使用較少的親水性甚至耐腐蝕性的表面活性劑, 部分地克服親水性表面活性劑帶來的缺點。

這種體系的平均耐腐蝕性能: 鹽霧試驗在50~ 120 h之間( ISO 7253), 耐濕熱試驗為120 h( ISO 6270), 底材為空白鋼板。進一步改進的水性丙烯酸體系能夠與水性環氧或醇酸樹脂混合甚至反應, 形成丙烯酸雜化體系。如氰特公司的產品VIACRYLTMVSC 6279w /45WA (水性丙烯酸樹脂), RESYDROLTM VAX 6267w /40WA (水性雜化醇酸分散體)。

1. 2 水性醇酸乳液和醇酸雜化體系

水性醇酸乳液和醇酸雜化體系于20 世紀五六十年代引入市場, 起始于汽車烘烤型浸涂體系, 隨后發展成自干體系并應用到常溫干燥的防腐蝕體系。水溶性的自乳化醇酸樹脂是通過胺或氨水中和羧基基團得到的, 形成了水溶性的聚合體鹽。在漆膜形成后, 中和劑蒸發, 在金屬表面上只保留了中性的聚合物, 在漆膜中沒有潛在的親水的空間。漆膜自身在催干劑(鈷、錳鹽) 的作用下, 通過氧氣形成化學交聯。除了化學交聯, 活潑的脂肪酸的雙鍵是防腐蝕的第二個非常重要的因素: 其可以吸收氧氣, 阻止氧氣擴散到金屬表面。

早期水性涂料的醇酸樹脂體系, 由于含有酯基官能團, 因此存在內在的缺陷。這些酯官能團在堿性的環境下被皂化,阻止與胺或氨水中和。通過與酯官能團的結合, 這種先天的缺陷被最大限度地減弱了, 其具有高度穩定性能并耐腐蝕。這樣的體系能夠達到2年的穩定性。在防腐體系中, 對水性醇酸樹脂進行化學改性以提高其性能。聚氨酯改性和環氧改性增加了水性雜化體系醇酸樹脂的耐腐蝕性能。所有的這些結構都能與醇酸樹脂主體結合,或在體系中作為混拼的組分。水性醇酸樹脂和雜化體的防腐蝕性能: 可以通過120 h的鹽霧試驗。未改性的自乳化醇酸樹脂可通過耐濕熱試驗240 h。根據改性的不同, 耐濕熱性還可以更高。環氧和聚氨酯改性還能使體系的鹽霧試驗和耐濕熱試驗都超過300 h。

1. 3 雙組分水性環氧

用于常溫干燥的防腐蝕體系中性能最好的水性涂料體系是雙組分環氧。體系中包含了環氧樹脂分散體和具有胺官能團的固化劑。涂裝在金屬表面上發生化學交聯。形成的網狀立體樹脂結構具有很高的交聯密度, 在金屬表面上有非常好的附著力(在固化過程中幾乎沒有體積收縮), 以及固有的強憎水性。環氧分散體是環氧樹脂在乳化劑的幫助下乳化合成, 一般這種乳化劑不會影響耐腐蝕性能。分散體具有高相對分子質量, 產生高化學交聯。分散體通過非常復雜的設備分散在水中, 生產過程可以間歇或連續地進行。雙組分水性環氧在耐腐蝕涂料中的性能, 是所有水性體系中最好的。因此這些涂料適合使用在最嚴酷和性能要求嚴格的場合, 如海洋環境或化工廠。圖1 為雙組分水性環氧涂料與溶劑型環氧涂料耐腐蝕性比較。

常溫干防腐蝕涂料系用水性樹脂,簡述了水性丙烯酸乳液、水性醇酸乳液和水性雙組分環氧樹脂在水性防腐蝕涂料中的應用, 并進行了耐濕熱性能和耐鹽霧性能的比較 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

雙組分水環氧涂料與溶劑型環氧涂料耐腐蝕性比較

這種技術的缺點是: 活化期短(最多5 h), 相對于單組分而言, 施工復雜, 因為雙組分混合后會反應, 可能產生更多的浪費, 必須非常仔細地清洗施工設備。


2 性能比較

丙烯酸乳液、醇酸乳液和雙組分環氧體系在防腐蝕性和耐水性能方面各有所長。涂料制造商可以選擇合適的體系,以滿足不同要求。表1列出了水性體系的性能。

水性樹脂體系性能

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3 氰特水性技術總結

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