水性重防腐涂料综述
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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。
水性涂料化学安全数据报告(MSDS)水性涂料化学安全数据报告(MSDS)1. 产品概述水性涂料是一种以水为溶剂或分散剂的涂料,其主要成分为树脂、颜料、填料、助剂等。
与传统溶剂型涂料相比,水性涂料具有环保、安全、节能等优点,已广泛应用于建筑、家具、装饰、汽车等领域。
2. 成分本水性涂料化学安全数据报告(MSDS)主要针对产品中可能存在的有害物质进行说明。
具体成分包括但不限于以下几种:- 树脂:乙二醇丁醚、聚乙烯醇、丙烯酸树脂等;- 颜料:钛白粉、氧化铁、炭黑等;- 填料:滑石粉、方解石、硅藻土等;- 助剂:分散剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂等;- 溶剂:水、醇类、醚类等。
3. 安全数据3.1 物理性质- 外观:乳白色液体;- 气味:无特殊气味;- 密度:约为1.05 g/cm³;- 沸点:不适用(水性涂料);- 闪点:不适用(水性涂料);- 蒸汽压:不适用(水性涂料)。
3.2 化学性质- 稳定性:在正常储存条件下稳定;- 溶解性:与水混合均匀,可与醇类、醚类等有机溶剂混合;- 反应性:与强氧化剂、强还原剂、酸、碱等发生反应;- 毒性:低毒,但部分成分可能具有刺激性。
4. 危害识别4.1 吸入- 吸入大量蒸气可能导致呼吸道刺激、头痛、恶心等症状;- 长期吸入可能对肝脏、肾脏等器官造成损害。
4.2 皮肤接触- 皮肤接触可能导致刺激、红肿、瘙痒等症状;- 长期接触可能对皮肤造成慢性损害。
4.3 眼睛接触- 眼睛接触可能导致疼痛、红肿、视力模糊等症状;- 立即用大量清水冲洗,并尽快就医。
4.4 摄入- 误食可能导致消化道刺激、恶心、呕吐等症状;- 立即就医,给予适量温水催吐。
5. 预防措施- 操作时佩戴防护眼镜、口罩、手套等个人防护装备;- 避免皮肤、眼睛、呼吸道等直接接触;- 操作过程中保持通风良好;- 存放于阴凉、干燥、通风的地方;- 远离火源、热源、氧化剂、还原剂等;- 儿童、孕妇、哺乳期妇女及过敏体质者慎用。
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。
关于船舶涂装中水性防腐涂料运用浅析摘要:船舶涂装和其他工业涂装之间存在着很大的差异,船舶的外形更加庞大,内部的构造也更为复杂,在对船舶进行涂装施工的过程中只能进行露天作业,基于这些因素限制,让船舶涂装的要求更加严格。
关键词:船舶涂装;防腐蚀涂料;水性涂料;运用1水性防腐涂料的类别1.1水乳胶型涂料水乳胶型涂料的制作相对较为复杂,主要原材料是树脂材料,运用乳液聚合原理并且以复杂的工序制作而成。
随着制造技术的不断发展与进步,乳液聚合技术已经以全新的概念持续发展,其发展前景与空间也非常可观。
乳液聚合技术主要是将均相乳液聚合与异相乳液聚合2种形态进行结合构成的,均相乳液聚合是将一次性乳液聚合完成;异相乳液聚合属于新的聚合方式,主要是通过分步乳液聚合的方式进行完成,此方式虽然属于新兴的方式,但已经得到大量的推广,此类聚合方式从理论上来说,也是核壳结构乳液聚合。
杂化乳液聚合起源于20世纪90年代末,属于树脂制备技术与改性技术的延展性改良技术,通过乳液聚合与改性能够达到一步完成的效果。
运用于此类制作工艺中的主要材料是改性树脂,改性树脂中主要包括环氧树脂、醇酸树脂以及聚氨酯树脂等材料。
1.2可稀释于水中的涂料可稀释于水中的涂料需要在树脂溶剂中进行溶解后才能与其他的材料或者助剂充分混合均匀,并且需要经过染色处理;再运用水溶性溶剂将上述溶液经过盐基团溶于水中,才能够进行涂装使用。
此类涂料中树脂材料的种类具有一定的局限性,主要树脂材料有聚氨酯树脂、环氧树脂以及聚酯树脂等,由这些树脂材料中的链状分子结构引入亲水分子基团,让得到处理后的聚合为能够更好的和水相互溶解,得到充分溶于水中的涂料。
针对此种能够充分溶于水中的涂料的特殊性,通常情况下都是将此种材料运用在电泳底漆方面,在极少数的情况下才会将此种涂料运用于气干性涂料设备当中。
可稀释于水中的涂料通常都是以核壳结构进行制备,并且此类涂料的酸值相对较低。
在对此类涂料进行制备时,需要以符合材料要求的树脂运用酸值自由基进行作用,才能够让接枝和目标分子链进行对接,通过胺的作用,将其中的酸单体进行中和,让最终形成的聚合物能够在水中具有较好的分散能力。
水性涂料介绍范文水性涂料是一种以水为溶剂的涂料,相对于传统的溶剂型涂料而言,具有环保、安全、健康的特点。
本文将为您详细介绍水性涂料的特性、种类、应用领域以及优势。
一、水性涂料特性1.环保安全:水性涂料以水为溶剂,相较于传统的溶剂型涂料,有机溶剂的挥发量极低,不会产生有毒有害物质的气体,对人体健康和环境无害。
2.无异味:水性涂料不含有机溶剂,干燥后无异味,使用起来更加舒适,对室内空气质量没有影响。
3.易于清洁:水性涂料的涂膜容易清洁,表面污渍可以用水或家用清洁剂进行清洗,大大减少清洁的难度和劳动强度。
4.触变性好:水性涂料涂覆在基材上形成的涂膜会转变为弹性体,具有良好的触变性,可以抵御外界的震动、挠曲以及基材的变形。
5.无需稀释剂:水性涂料涂刷时不需要添加稀释剂,可以直接使用,简化了制作工艺,提高了施工效率。
二、水性涂料种类1.水性丙烯酸涂料:具有优异的耐候性、光泽度和附着力,广泛应用于室内外墙面、木材、金属等材料的涂装。
2.水性聚酯涂料:具有优异的耐磨性、耐候性和光泽度,多用于高档物品如汽车、家具、装饰品等的涂装。
3.水性聚氨酯涂料:具有良好的弹性、耐磨性和耐化学性,适用于地板、电梯、储罐等地面涂装。
4.水性磁漆:可用于磁性涂层的制作,可以粘贴磁性物品,广泛应用于商场、学校、家庭等。
5.水性保温涂料:可在建筑物外部形成保温层,提高建筑的保温性能,使室内温度更加舒适。
三、水性涂料应用领域1.建筑涂料:水性涂料广泛应用于家庭装饰、办公场所、酒店、医院、学校等建筑物的内外墙涂装,可以有效提升墙面的美观度和耐用性。
2.木工涂料:水性涂料适用于家具、楼梯、地板等木制品的涂装,可以提供良好的保护和装饰效果。
3.汽车涂装:水性涂料用于汽车的喷涂,不仅可以提供汽车的保护层,还可以实现多种颜色和效果的选择,满足个性化需求。
4.金属涂装:水性涂料可应用于金属制品、机械设备等的表面涂装,增加产品的美观度和耐用性,同时减少对环境的污染。
重防腐涂料的标准重防腐涂料作为防腐涂料的骄子,自20世纪60~70年代开始应用以来,得到了迅速发展,应用范围越来越广,尤其是这样那样的防腐难题进一步推动了重防腐涂料技术的革命,重防腐涂料从生物工程、石油、化工等行业吸取营养,嫁接高技术,使重防腐涂料发挥着越来越大的作用,发展前景十分诱人。
重防腐涂料标准的重要标志即厚膜化。
今天我要为大家介绍的是有关重防腐涂料标准的相关知识。
重防腐涂料介绍重防腐涂料:它的英文名称为heavy-duty coating,指相对常规防腐涂料而言,能在相对苛刻腐蚀环境里应用,并具有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。
厚膜化是重防腐涂料的重要标志。
一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右,而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上,还有500μm~1000μm,甚至高达2000μm。
防腐涂料,一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料,是油漆涂料中必不可少的一种涂料。
常规防腐涂料是在一般条件下,对金属等起到防腐蚀的作用,保护有色金属使用的寿命;重防腐涂料特点①能在苛刻条件下使用,并具有长效防腐寿命,重防腐涂料在化工大气和海洋环境里,一般可使用10年或15年以上,即使在酸、碱、盐和溶剂介质里,并在一定温度条件下,也能使用5年以上。
②厚膜化是重防腐涂料的重要标志。
一般防腐涂料的涂层干膜厚度为100μm或150μm左右,而重防腐涂料干膜厚度则在200μm或300μm以上,还有500μm~1000μm,甚至高达2000μm。
重防腐涂料种类【环氧树脂漆】厚膜型环氧富锌底漆,环氧云铁防锈漆,环氧玻璃鳞片,环氧煤沥青漆,环氧地坪漆。
【氯乙烯油漆】底漆,面漆,机床漆,锤纹漆,防火漆,防腐漆,清漆,过氯乙烯腻子。
【氯化橡胶油漆】氯化橡胶各色面漆,氯化橡胶铝粉防锈底漆,氯化橡胶防锈底漆,氯化橡胶铁红铝粉防锈漆,氯化橡胶船底防污漆。
【丙烯酸油漆】丙烯酸聚氨酯罩光清漆,各色丙烯酸聚氨酯磁漆,丙烯酸道路划线漆。
水性涂料的优缺点大致介绍水性涂料水性涂料是目前涂料市场上一种比较新型的涂料,很多人对于水性涂料并没有正确的认识,水性涂料相对于溶剂性油漆涂料,具有以下特点:1.水性涂料以水作溶剂,节省大量资源;水性涂料消除了施工时火灾危险性;降低了对大气污染;水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂,改善了作业环境条件。
一般的水性涂料有机溶剂(占涂料)在10%~15%之间,而现在的阴极电泳涂料已降至1.2%以下,对降低污染节省资源效果显著。
2.水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆施工;水性涂料对材质表面适应性好,涂层附着力强。
3.水性涂料涂装工具可用水清洗,大大减少清洗溶剂的消耗。
4.水性涂料电泳涂膜均匀、平整。
展平性好;内腔、焊缝、棱角、棱边部位都能涂上一定厚度的涂膜,有很好的防护性;电泳涂膜有最好的耐腐蚀性,厚膜阴极电泳涂层的耐盐雾性最高可达1200h。
水性涂料存在的问题:1.水性涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求高,因水的表面张力大,污物易使涂膜产生缩孔;2.水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差,输送管道内的流速急剧变化时,分散微粒被压缩成固态微粒,使涂膜产生麻点。
要求输送管道形状良好,管壁无缺陷。
3.水性涂料对涂装设备腐蚀性大,需采用防腐蚀衬里或不锈钢材料,设备造价高。
水性涂料对输送管道的腐蚀,金属溶解,使分散微粒析出,涂膜产生麻点,也需采用不锈钢管。
4.烘烤型水性涂料对施工环境条件(温度、湿度)要求较严格,增加了调温调湿设备的投入,同时也增大了能耗。
5.水性涂料水的蒸发潜热大,烘烤能量消耗大。
阴极电泳涂料需在180℃烘烤;而乳胶涂料完全干透的时间则很长。
6.水性涂料沸点高的有机助溶剂等在烘烤时产生很多油烟,凝结后滴于涂膜表面影响外观。
7.水性涂料存在耐水性差的问题,使涂料和槽液的稳定性差,涂膜的耐水性差。
水性涂料的介质一般都在微碱性(ph7.5~ph8.5),树脂中的酯键易水解而使分子链降解,影响涂料和槽液稳定性,及涂膜的性能。
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。
《高性能水性金属防腐涂料的制备及性能研究》摘要:随着现代工业技术的不断发展和环境保护意识的增强,对金属防腐涂料的需求逐渐增大。
本论文针对高性能水性金属防腐涂料的制备及性能进行了深入研究,通过优化配方和改进制备工艺,成功制备出一种具有优异防腐性能的涂料。
本文首先介绍了研究背景和意义,然后详细阐述了实验材料和方法、实验结果及分析,最后对研究结果进行了总结和展望。
一、研究背景及意义金属防腐涂料是保护金属材料免受腐蚀的重要手段之一。
随着工业技术的快速发展和环保要求的提高,传统溶剂型防腐涂料已无法满足市场需求。
因此,开发具有优异防腐性能、环保无害的高性能水性金属防腐涂料显得尤为重要。
本研究的目的是通过制备高性能水性金属防腐涂料,提高金属材料的耐腐蚀性能,延长其使用寿命,同时为环保事业做出贡献。
二、实验材料和方法1. 实验材料实验所需材料包括树脂、颜料、添加剂、溶剂等。
其中,树脂是涂料的成膜物质,对涂料的性能起着关键作用。
颜料可提高涂层的耐候性、遮盖力等性能。
添加剂包括防腐剂、流平剂、消泡剂等,用于改善涂料的性能。
溶剂主要起到调节涂料粘度和分散颜料的作用。
2. 实验方法(1)配方设计:根据实际需求,设计出适合的涂料配方。
(2)制备工艺:将各组分按照一定比例混合,经过研磨、分散、调色等工艺步骤,制备出涂料。
(3)性能测试:对制备出的涂料进行性能测试,包括耐盐雾性、附着力、柔韧性等。
三、实验结果及分析1. 制备工艺优化通过调整配方中各组分的比例和制备工艺参数,成功制备出具有优异性能的高性能水性金属防腐涂料。
优化后的制备工艺包括选择合适的树脂、颜料和添加剂,以及调整研磨、分散、调色等工艺参数。
2. 性能测试结果(1)耐盐雾性:经过多次耐盐雾性测试,本研究所制备的高性能水性金属防腐涂料表现出优异的耐腐蚀性能。
在规定的测试时间内,涂层未出现明显的腐蚀现象。
(2)附着力:涂层的附着力是衡量涂料性能的重要指标之一。
本研究所制备的涂料具有良好的附着力,可与金属基材紧密结合,防止涂层脱落。
水性重防腐涂料的研究进展龚涛【摘要】水性重防腐涂料是一个新兴的研究方向.与传统的油性重防腐涂料相比,水性重防腐涂料具有低粘度、低毒、环保及安全等优点.因此,水性重防腐涂料具有极其广阔的发展前景.本文对近年来水性重防腐涂料的发展进行了归纳总结,并对环氧、丙烯酸酯以及无机硅酸锌类水性重防腐涂料进行了详细介绍.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2010(038)008【总页数】3页(P32-34)【关键词】重防腐涂料;环氧;丙烯酸酯;无机硅酸锌【作者】龚涛【作者单位】德美瓦克有机硅有限公司,广东,佛山,528305【正文语种】中文所谓重防腐涂料是指能在较为严酷的腐蚀环境(酸、碱等)下使用,可保护底材(主要是钢材)免遭各类腐蚀(电化学腐蚀、化学介质腐蚀、生物污损、大气老化、机械磨损等),以获得相对长期使用的涂料.换句话说,重腐蚀涂料是指能够应用于苛刻腐蚀环境下保护并且能够达到长效防护目的的涂料[1].在化工、大气和海洋环境里,重防腐涂料一般可使用10~15年以上,在酸、碱、盐和有机溶剂中并有一定温度的腐蚀条件下,可使用5年以上.重防腐涂料除了具有严酷腐蚀环境下应用和长效寿命特点以外,还具有厚膜化的特点.常用防腐涂料的涂层干膜厚度一般为100μm或150μm以上,在这一涂层厚度下,空气中的氧气和水份仍能通过涂层到达金属表面,引起金属腐蚀.重防腐涂料干膜厚度一般在200μm或300μm以上,有的可达500~1000μm,甚至2000μm.厚的涂膜为涂料的长效寿命提供了可靠的保证,同时也给涂料加工与施工提出了新的课题.目前国内外研制、生产的重防腐涂料多为溶剂型,而溶剂型涂料在使用过程中会产生大量的固体废物和空气污染物,它在成膜过程中要挥发掉近50%的有机溶剂,这不仅造成了经济上的浪费,而且这些有机挥发物(VOC)大多数为易燃易爆的有毒物质,对人类和环境具有多重危害性[2].为了减少甚至消除有机溶剂的危害,许多国家都相应地制定了环境保护法,限制VOC 的挥发量,积极发展新型的"环境友好"涂料[3]."环境友好"涂料主要包括四种,高固体分(溶剂型)涂料、水性涂料、UV辐射固化涂料和粉末涂料.据调查,1999年"环境友好"涂料大约占美国生产涂料总量的4/5,其中水性涂料为62%,高固体分涂料、粉末涂料和辐射固化涂料分别为10.5%, 8.7%,0.8%[4].环境友好涂料的发展将促使重防腐涂料在更多领域和更高水平上取代一般的防腐涂料并逐步趋于完善和成熟.本文以下将针对水性涂料来作进一步介绍.所谓水性涂料指的是以水作为主要挥发性液体组分的涂料.水性涂料的优点有低粘度,较低的VOC排量,低可燃性,低毒以及使用方便,其缺点有成本较高;水的比热大,难挥发,使得水性防腐涂料对环境的依赖性更高,尤其是环境温度和湿度对于成膜和干燥速度影响很大;水性涂料对基材的清洁度要求较高,涂装时基材表面不能有油污和凝结水等等[5-8].近年来,随着各种新型水性树脂的出现,重防腐涂料的水性化研究和开发也成为热点[9],如美国Rohm&Hass公司开发的双组分水性丙烯酸/环氧树脂涂料系列,其性能明显优于溶剂型环氧/聚氨酯系列[10].作为重防腐涂料的发展方向,我国从20世纪90年代后开始大力扶持水性涂料的发展,目前的市场占有率虽然不高,但却具有广阔的发展前景.一般涂料主要由成膜物、颜填料和溶剂组成.其中成膜物是使涂料牢固附着于基材表面形成连续薄膜的主要物质,是涂料中最主要的成分,对涂料的性能起着决定性作用.为达到严酷环境下长效的目的,对重防腐涂料的主要成膜物质有很高的要求,主要是:(1)对金属基体的良好附着力,有良好的物理机械性能,如低的收缩率、适当的硬度、韧性和耐磨性、耐温性等.(2)对各种介质有优良的耐蚀性,这些介质包括:水、酸、碱、盐和其他溶剂等. (3)能有效地抵抗各种介质对涂层的渗透.(4)能在各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和涂层结构的设计要求.目前广泛应用于工业重防腐领域也是最为成功的几种高性能树脂有环氧树脂、丙烯酸树脂和无机硅酸锌树脂. 环氧树脂于20世纪30年代在欧美发明,40~50年代即有较大规模的发展和应用.环氧树脂是指在环氧化合物的分子结构中含有2个或2个以上环氧基,并在适当的化学试剂存在下能够形成三维交联网状结构化合物的总称.从本质上来说,环氧树脂是一种聚醚,它是二酚基丙烷的衍生物(如双酚A)和环氧氯丙烷通过缩合反应得到的. 环氧树脂的涂料具有较高的化学稳定性,热稳定性,较高的粘度以及韧性[11],但由于环氧树脂耐侯性较差,不宜加工成化工大气用重防腐面漆[12-13].大多数情况下,环氧树脂用作底漆,置于聚氨酯面漆的表面[14].环氧树脂是目前应用数量最多、范围最广的重防腐涂料用树脂,其主要特点有:(1)突出的附着力和较低的收缩率;(2)较高的化学稳定性;(3)粘结强度高,粘结面广.此外,环氧树脂还具有优良的电绝缘性,较高的机械强度,以及品种、性能多样性等[15],环氧树脂适用于加工配制成水性化和厚膜化(高固体化和无溶剂型)等无公害重防腐涂料,这是它的优势,也是当今重防腐涂料的发展方向.水性环氧树脂涂料是目前发展最快的涂料,其水性化可通过三种方法实现[16-18]:(1)直接法,即机械法,用球磨机、胶体磨、均化器等将环氧树脂磨碎,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)相反转法,即通过相反转将聚合物从油包水状态转变成水包油状态;(3)自乳化法,又称化学法,即将极性基团引入环氧树脂分子骨架中,使其具有亲水性,从而可在水中分散.前两种方法制得的粒子粒径较大,通常为微米级,而自乳化法制得的粒子较细,通常为纳米级.从这个意义上说,化学法虽然制备步骤多、成本高,但在某些方面具有实际意义.丙烯酸乳胶漆因价格适中,相对稳定性好,原料易得,工艺简单,是目前应用于涂料树脂的主要产品之一.用它制成的涂料具有优良的耐光性及耐户外老化性能,防腐蚀性能优异[19],广泛应用于各类钢结构的防腐涂装上,如汽车、仪表等.但由于丙烯酸乳液的耐高温性差,低温又易发脆,且外界环境下表现为耐水性和耐候性差,使其应用范围受到限制.与溶剂型丙烯酸涂料相比,水性丙烯酸涂料的VOC排量降低了80%左右.丙烯酸系列的胶乳即便是在膜厚较小的情况下也可表现出优异的耐蚀性和耐久性,如目前正在发展的氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物具有较好的耐化学介质和耐水性[20].丙烯酸树脂既可用作热塑性材料,也可用作热固性材料,这主要是根据它们的固化行为来分的.热塑性树脂通过溶剂的挥发形成坚硬的膜,而热固性树脂通过本身的化学反应或与其他不同类型树脂进行交联反应而固化.与热塑性树脂相比,由热固性丙烯酸聚合物制得的涂料具有更好的硬度,坚韧度和化学稳定性[21].近年来随着聚合理论和技术的不断完善和发展,以及人们对环境友好的绿色化工产品的呼声越来越高,丙烯酸乳液的改性受到广泛的重视.一般来说,从两个方面进行改性:一是引入一些功能性单体对丙烯酸乳液进行改性,得到高性能乳液;二是采用新的乳液聚合方法如核壳乳液聚合、互穿网络聚合技术以及微乳液聚合等来改善丙烯酸乳液的性能.在实际的研究过程中,通常是这两个方面的相互结合,共同提高丙烯酸乳液的性能[22].3.2.1 环氧树脂改性丙烯酸酯涂料环氧树脂因含有极性高而不易水解的脂肪族羟基和醚键,成膜后"湿态"附着力强、耐化学品性好,且双酚A型环氧树脂分子主链上刚性苯基和柔性烃基交替排列,成膜后有良好的耐温性、物理机械性、尺寸稳定性、附着性、电绝缘性、防介质渗透性、耐化学品性和抗烧蚀性等特点.结合热塑性丙烯酸树脂快干、保色保光、玻璃化温度可调等特点,对二者进行共聚改性,制得的丙烯酸环氧酯的相容性、贮存稳定性大大提高,且大大提高其耐水性、耐腐蚀性、附着力等,使涂料的综合性能得以极大的改善[23].3.2.2 有机硅改性丙烯酸酯涂料丙烯酸涂料具有良好的抗老化性、柔韧性、保光性和保色性等优点,但丙烯酸酯类共聚物作为涂料还存在缺点,如耐水性差、低温易变脆、高温变粘失强、易回黏、机械强度稍差,从而影响了其使用价值.为了克服上述缺点,自20世纪90年代开始,人们开始用有机硅单体与丙烯酸酯共聚进行改性或在丙烯酸树脂大分子的主链和侧链上引入一定量的有机硅官能团.利用Si-O键能大,对热、光稳定,不易受紫外光作用而劣化的特性,且Si-O具有明显的极性,能对有机体起屏蔽作用,降低氧分子等对聚合物分子链的破坏作用,从而大大提高了丙烯酸涂料的耐候性、耐腐蚀性;另外硅改性的丙烯酸树脂大分子中,甲基向外呈螺旋结构围绕Si-O旋转,分子摩尔体积大,内聚能密度低,表面张力小,使有机硅树脂具有优异的憎水性、防水性等性能(但以上性能必须在有机硅单体含量在10%以上才能表现出来);有机硅树脂表面能低,不易积聚灰尘,具有良好的耐污染性;有机硅分子链段中Si-O键的键长大于C-C键的键长,还有两个甲基屏蔽,使该链非常柔软,且体系的自由体积大,有利于小分子气体通过,所以涂膜具有良好的透气性.目前,有机硅改性丙烯酸酯乳液可分为两种[24]:物理改性法和化学改性法.物理改性法有:(1)将有机硅氧烷单体作为附着力促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯乳液中进行改性;(2)先将有机硅氧烷制成有机硅乳液,再将其与丙烯酸酯类乳液冷拼共混进行改性.化学改性是指将有机硅氧烷链引入到丙烯酸酯分子链上,使极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯类聚合物分子间形成化学键.化学改性明显提高了两相之间的相容性,在一定程度上控制了有机硅分子表面的迁移和有机硅的微观形态,从而比简单的物理共混的乳液性能优越,具有更好的发展前景.游波等[25]将含乙烯基的有机硅烷与丙烯酸酯、苯乙烯进行乳液共聚,结果表明,当有机硅单体质量分数为8%时乳液的综合性能最好.有机硅改性的丙烯酸乳液不仅具有更优越的性能,而且涂膜的硬度、拉伸强度、透气性、耐磨性、抗粘附力、耐水性和耐紫外光照射性等都得到了提高[26-27].其主要问题是普通的硅氧烷单体容易水解,以后的研究需在这方面加大力度.3.2.3 有机氟改性丙烯酸酯涂料含氟聚合物具有许多优异的性能:(1)在元素周期表中,氟电负性最强,极化率最低,原子半径仅次于氢.氟原子取代C-H键上的H,形成C-F键,键长极短,键能高达486 kJ/mol(C-H键键能为413 kJ/mol,C-C键键能为347 kJ/mol).阳光中紫外光波长为220-400nm(220nm波长的光子能量为544 kJ/mol),只有小于220nm的光子才能使氟聚合物的C-F键破坏,而阳光中小于220nm的光子比例很小,所以阳光几乎对氟聚合物没有任何影响――显示了氟聚合物的高耐侯性;(2)F的电负性大,原子上带有较多的负电荷,且相邻F原子相互排斥,含氟烃链上的F原子沿着锯齿状的C-C 链作螺线型分布,C-C主链周围被一系列带负电的F原子包围,形成高度立体屏蔽,保护了C-C键.同时由于分子对称分布,整个分子是非极性的,又由于氟的极化率小,所以F-C聚合物高度绝缘,在化学上突出表现为高度热稳定性和化学惰性.氟改性丙烯酸酯乳液可得到兼有两者优异性能的新型乳液.目前主要有两种改性方法:共混法和原位乳液聚合法.由于共混法只是将含氟乳胶粒和聚丙烯酸酯乳胶粒的相互混合,因而乳胶膜的性能不如原位法好[28].含氟丙烯酸酯共聚物乳液由于单体氟化丙烯酸酯的价格十分昂贵,国内能够生产含氟单体的厂家还十分有限.因此,虽然含氟丙烯酸酯材料的性能优异,但很难获得市场的接受.近年来,在硅丙乳液发展的基础上,人们开始研究氟乳液和有机硅丙烯酸酯乳液的相互结合,发现有机硅聚合物经氟化改性后与丙烯酸酯共聚制得的氟化硅丙涂料[29],具有优异的综合性能,如耐候性、耐腐蚀性、抗泛黄、自清洗性、电气绝缘性等.该涂料可广泛应用于建筑、汽车、机电、造船、装饰等领域,尤其在航天航空等高科技领域有广泛的应用.使用无机聚合物作为涂料的基本成膜物质,在涂料技术领域已研究了很多年.它潜在的优势,如耐温、耐紫外线和水解性能是显而易见的.成功的无机聚合物涂料技术首推无机硅酸锌涂料,它的研究应用已有50多年.由于其不需要添加任何溶剂或煤化溶剂,所以VOC值为接近零,符合环境保护的要求,应用越来越广泛[30].水性无机硅酸锌涂料与溶剂型硅酸锌漆一样,以大量金属锌粉作为防锈颜料,其防腐机理是在腐蚀的前期,通过锌粉的溶解牺牲对钢基材起阴极保护作用;在后期,随着锌粉的腐蚀,在呈球形锌粉颗粒中间沉积了许多腐蚀产物,这些致密呈微碱性的腐蚀产物不导电,填塞了颜料层,阻挡屏蔽腐蚀因子的透过,即后阶段是通过电屏蔽作用而达到防腐蚀效果的.因此,其耐蚀性能超强,但其局限性也是很明显的,它不能涂覆在有机涂料上面,会引起附着力问题;不能用于酸性或碱性环境中,使用范围为pH=5~ 10;使用前要对钢材表面进行喷沙处理,表面粗糙度应达到一定级别;施工时空气湿度不能太低,低于30%会引起干喷;其涂装工艺比较复杂,难以大规模应用.随着工业的飞速发展,重防腐涂料的应用越来越广泛,但由于其起步较晚,且目前国内外的研究还不是很多,尚且存在许多缺陷,因此,加强这方面的研究和应用是非常急迫且重要的.【相关文献】[1] 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水性环氧涂料产品简介:水性环氧涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料。
水性环氧涂料包括水溶性环氧涂料和水乳化涂料。
水溶性涂料常常也称为电泳涂料,即树脂溶于水后形成均匀胶体溶液,若树脂离子带电荷,在直流电作用下,胶体粒子可用电泳在工件表面放电沉积。
分类:按分散体系可以分为:1) 水溶性环氧涂料水溶性环氧又可分为水溶性阴离子树脂涂料(阳极电泳涂料)和水溶性阳离子树脂涂料(阴极电泳涂料)。
常采用水溶性固化剂三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和异氰酸酯封闭物等。
a) 水溶性阴离子树脂涂料的树脂由羟基含量较高的环氧树脂与酸、酸酐反应,再与胺中和得到水溶性阴离子型树脂。
b) 水溶性阳离子树脂涂料的树脂是由环氧树脂与胺加成,再引入半封闭的多异氰酸酯作交联剂,最后用酸中和而得到。
2) 水乳性环氧涂料水乳型环氧涂料是采用合适乳化剂将较低相对分子质量的环氧树脂乳化,并使其具有良好的储存和使用稳定性。
实用中常温固化型者大多是水乳化涂料。
1. 机械法也称直接乳化法,通常是将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均质器等磨碎,然后加入乳化剂水溶液,再通过超声振荡、高速搅拌将粒子分散于水中,或将环氧树脂与乳化剂混合,加热到一定温度,在激烈搅拌下逐渐加入水而形成环氧树脂乳液。
机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单、成本低廉、所需乳化剂的用量较少。
但是,此方法制备的乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大,约10μm左右,粒子形状不规则,粒度分布较宽,所配得的乳液稳定性一般较差,并且乳液的成膜性能也不太好,而且由于非离子表面活性剂的存在,会影响涂膜的外观和一些性能。
2. 相反转法即通过改变水相的体积,将聚合物从油包水(w/o)状态转变成水包油(O/W)状态,是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法,几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用通过物理乳化的方法制得相应的乳液。
相反转原指多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程,如在油/水/乳化剂体系中,当连续相从油相向水相(或从水相向油相)转变时,在连续相转变区,体系的界面张力最小,因而此时的分散相的尺寸最小。
水性防腐涂料在石油管道及设备中的运用发布时间:2022-11-27T07:50:06.207Z 来源:《中国科技信息》2022年8月第15期作者:王伟[导读] 石油管道和设备使用的水性防腐涂料是一种环保性能强、耐腐蚀性强、耐老化和强度高的环保型防腐涂料,王伟武汉炼化工程设计有限责任公司湖北省武汉市 430000摘要:石油管道和设备使用的水性防腐涂料是一种环保性能强、耐腐蚀性强、耐老化和强度高的环保型防腐涂料,该防腐涂料解决了传统溶剂挥发型防腐涂料的环境污染问题,还解决了涂层腐蚀问题,稳定性强,适用范围广。
关键词:水性防腐涂料;输油管道;设备使用分析研究1常用防腐涂层类型1.1环氧树脂防腐层环氧树脂防腐涂料长期以来一直用于石油管道和设备的防腐工作,具有良好的稳定性、粘度和强度。
然而,环氧树脂防腐涂料很难更好地融入水溶液中。
环氧树脂防腐涂料中的一些有机溶剂成本较高,一些有机溶剂在挥发过程中容易产生有毒物质,对人体造成严重的不良影响。
因此,环氧树脂防腐涂料的研发应以环保为导向。
为了有效地提高环氧树脂的性能,研究人员在原有环氧树脂涂层中添加了二氧化钛,有效地提高了环氧树脂材料的耐腐蚀性和耐水性。
通过在环氧树脂防腐涂层中添加25~35%的固化剂,还可以提高材料的实际耐腐蚀性,使环氧树脂防腐材料更好地应用于海洋平台等复杂环境下的石油化工生产过程中。
1.2重防腐涂层重防腐层主要用于高腐蚀性石油化工管道的防腐工作。
该涂料本身具有使用寿命长的优点,可在海洋或化学环境中使用10~15年。
目前,重防腐涂料主要包括聚硅氧烷重防腐涂料、新型铝基重防腐涂料和绿色生态重防腐涂料。
不同种类的重防腐涂层用于不同的范围。
有必要根据防腐的实际生产要求和经济要求选择合适的防腐涂料类型。
1.3水性防腐涂层为了缓解石油开采与环境保护之间的矛盾,水性防腐涂料越来越广泛地应用于石油管道和设备的防腐工作中。
由于传统防腐涂料的挥发性,很容易对周围环境造成严重污染。
目前,大部分钢构厂家使用水性漆都在考虑以下几方面因素:(1)价格低廉的油性防锈漆,使用水性防锈漆成本会大大增加;(2)如何解决施工中出现的闪锈问题;(3)施工过程中对温度、湿度如何控制;(4)大型钢构一般对底材处理不到位,表面含有油污,水性漆如何实现对底材的充分润湿并有相当的附着力;(5)如何实现膜厚一般,初期耐水性好,并能够具有较长防锈性能的水性漆;(6)是否能与丙烯酸、聚氨酯、氟碳等面漆兼容,不会出现咬底脱落等问题。
在水性涂料的金属防护涂装中,其干燥过程中经常出现闪蚀现象,因此在配方中挑选一款合适的缓蚀剂尤为重要。
缓蚀剂一般分为 5 类,(1)无机缓蚀剂,亚硝酸盐类,其成本低、毒性大、相容性差(2)有机缓蚀剂,氮氧杂环化合物,毒性也大,也存在相容性问题(3)硅酸盐类,该类添加量较大,对漆膜性能有影响(4)三乙醇胺等,该类缓蚀效果不太明显(5)碱金属磺酸盐类,该缓蚀剂既有缓蚀效果,还能增强附着力,涂料的稳定性.根据金属腐蚀原理,金属的腐蚀方式通常分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三类。
防腐涂料是一种简易、高效的防腐方式,防腐蚀机理就是在金属表面上形成隔离层,阻止其与氧气、水和离子接触或延长腐蚀介质的入侵路径,从而起到防护作用。
当湿附着力很好时,涂层与金属基材的黏结强度就良好,水相侧向移动受阻,只能在原始位置积累,有效地阻止了水对金属基材的破坏,延缓了涂层功能的丧失,使得腐蚀防护作用优异、防腐蚀效果优异。
防腐底漆按照耐腐蚀要求的不同,由轻度到重度防腐一般采用溶剂型醇酸体系、环氧酯体系、环氧体系、聚氨酯体系以及环氧富锌体系。
相对应的水性醇酸与环氧酯体系,涂膜通过氧化干燥成膜,与溶剂型产品相比,涂膜干燥速度较慢、耐腐蚀性能一般、产品施工间隔周期长,不利于大型机械表面涂装,严重影响生产效率,并且水性醇酸易水解,贮存不稳定。
水性聚氨酯树脂价格相对较高,与溶剂型产品相比,由于亲水性基团的引入,其耐腐蚀性、耐水性均有所下降。
水性涂料及其原料的防腐、防霉水性涂料及其原料的防腐、防霉2012/1/2 上海市轻工业研究所作者:陈逸君,杨光雄,朱优君0 引言无论是液体涂料还是干涂膜,都容易受微生物污染。
若液体涂料受微生物污染,会使涂料的粘度下降,产生气体,发出臭味,变色,颜料沉降,最后使涂料完全被破坏。
这种现象在水性涂料中尤为突出。
造成水性涂料变质的主要原因来自微生物,而微生物来自增稠剂、颜料、填料等;各种母液(如增稠剂、乳液、色浆等) 存放一定的时间,不可避免会受到微生物的污染。
目前,添加防腐、防霉杀菌剂是防止微生物污染的最有效的方法之一。
防腐、防霉杀菌剂的用量通过微生物模拟环境的测试来控制。
由于菌类品种很多,没有特效杀菌剂可将它们全部杀死。
因此,在实际应用中,常将包含几种有效成分的杀菌剂配合使用。
1 水性涂料用原料的微生物状况由于水是微生物生长必需的,含水的原料受微生物污染的可能性就很大。
下面将对这几类原料的微生物敏感性逐一进行讨论。
(1) 水是许多涂料的主要原料,又是微生物生长必需的,因此,它是水性涂料的主要污染源。
自来水一般经过沉淀,过滤,氯化处理成为饮用水。
自来水中的可溶性盐类会影响产品的稳定性。
常采用的处理方法是用离子交换法来除去可溶性离子,用过滤法或氯化法除去微生物。
尽管自来水已经过氯化处理,但是,自来水中仍潜在微生物污染的可能性。
如果水中的杀菌剂浓度不够,有些产生色素的细菌可在其中存活。
又由于氯可在蒸馏或在经过反渗透膜时被除去,因此蒸馏水和去离子水的微生物防治就更困难。
众所周知,绿脓杆菌可在蒸馏水中生存,而它的尸体在细胞溶解后又可成为其他微生物的营养。
有报道说,绿脓杆菌可在毫无营养的蒸馏水中快速繁殖,并且可存活42 天。
由此可见,不管是自来水,还是蒸馏水和去离子水,添加合适浓度的杀菌剂是杀死水中各类微生物的有效手段之一。
(2) 大多数树脂乳液都是靠非键合的乳化剂(多为阴离子型或阳离子型) 来稳定的。
一般水性涂料中的乳液添加量仅次于水,而从乳液的组成中可以看到乳液中的水所占比例也是相当之大,因此,乳液中加入防腐、防霉杀菌剂来控制微生物生长是必需的。
水性涂料技术参数一、水性环氧富锌底漆产品介绍:本产品采用环保水性环氧树脂分散体,高防腐蚀性,高硬度,方便的施工性能,超强耐腐性能,良好的底材附着,对多种基材都有很高的附着力,超低VOC含量,低气味无污染。
产品应用:用于金属构件的防腐蚀涂料,船舶涂料、工程机械、桥梁钢构工程,工业重防腐。
产品技术参数:使用说明:一>表面处理涂装前应对基材表面的油污,锈迹等污物进行清理,保证基材清洁,干燥,无污染。
打磨金属表面焊渣至平整,喷砂至Sa2.5级或人工打磨至St2级二>稀释比例施工前先将原漆搅拌均匀,按比例加入锌粉和纯净水,边加边搅拌,搅拌均匀后即可施工,混合后的漆料应在4H左右用完。
具体施工比例请向我司索取详细施工说明。
三>施工方法及工具本产品适用于喷涂。
施工环境保持干燥通风,建议施工温度≥5℃湿度≤75%R.C储存及运输:一>,产品应储存于干燥通风场所,储存温度大于0℃和小于40℃,防止㓎水,远离热源。
二>,储存期为12个月,超过储存期限可进行检验,符合标准仍可使用。
三>,产品运输过程中防止雨淋,日晒,严寒。
应符合运输部门的有关规定。
二、水性环氧云铁中涂产品介绍:本产品采用环保水性环氧树脂分散体,优异的耐盐雾性,封闭性,可厚涂,良好的层间附着力,超低VOC含量,低气味无污染。
产品应用:用于金属构件的防腐蚀涂料、船舶涂料、桥梁钢构工程,配套环氧底漆和高性能面漆。
产品技术参数:使用说明:四>表面处理涂装前应对基材表面的油污,锈迹等污物进行清理,保证基材清洁,干燥,无污染。
打磨金属表面焊渣至平整,喷砂至Sa2.5级或人工打磨至St2级五>稀释比例调整原漆粘度适合施工条件,建议加入纯净水10%,边加水边搅拌,搅拌均匀后即可施工。
六>施工方法及工具本产品适用于喷涂,刷涂,辊涂。
施工环境保持干燥通风,建议施工温度≥5℃湿度≤75%R.C储存及运输:一>,产品应储存于干燥通风场所,储存温度大于0℃和小于40℃,防止㓎水,远离热源。
水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能摘要:环氧树脂材料具备诸多优良性能,可以作为涂料保护基材、起到美观、装饰等作用。
传统的溶剂型环氧树脂涂料在使用过程中会发挥出有机物影响到实际使用质量,并不符合现阶段环保需求,而水性环氧树脂材料使用能够迎合可持续发展的理念,因此该材料使用备受重视。
通过探讨水性环氧树脂材料,添加部分材料制备出复合型防腐涂料。
研究防腐涂料的腐蚀速率、水性硅溶胶用量处于不同介质内产生的耐腐蚀性,以电化学方式来确定涂层。
关键词:水性;硅溶胶;耐腐蚀;耐碱性;漆膜涂层材料涂敷在基材表面之后会快速形成具备一定均匀覆盖力的固态薄膜,对基材表面起到美观、保护的作用,随着现代科技的发展,人们的环保意识不断增强,涂层材料的发展备受关注,这对涂层材料也提出了更多要求。
要求涂层材料的使用能够满足环境等各种特殊性能,同时要求在使用过程中减少排放量。
溶剂型涂料在使用过程中有可能散发出有机化合物,释放到环境中被生物吸收危害人类健康,破坏生态平衡。
当前大部分涂料仍旧是使用溶剂配成,但是环境发越来越严格,涂料行业朝着更生态、安全的方向发展,水性涂料需求量也不断增长。
1.水溶环氧材料概述水性涂料是以水作为溶剂,使用过程中不会对环境造成不良影响,现阶段全球范围之内很多国家都开始广泛使用水性涂料。
现阶段发达国家和发展中国家都十分重视水性涂料的普及。
上个世纪末期发达国家水性涂料产量与溶剂型涂料产量各占一半,尤其是欧洲使用水性涂料占比最大,德国基本上实现了水性化,预计在未来五年之内全世界的水性涂料市场将攀升。
国内建筑使用涂料水性化比较普遍,汽车电子逐步实现水性化,但是家具方面水性化比较低。
进入新时期之后人们的环保意识增强,对生存环境提出了更严格要求,家具涂料逐步实现水性化[1]。
水涂料在上个世纪出现之后就得到了快速发展,其中以环氧树脂作为成膜物质的水性涂料,具备诸多的优势。
环氧树脂是以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为基本骨架,分子中含有环氧基团的高分子化合物材料,按照环氧树脂的化学结构与环氧基团结合方式来将环氧树脂分为多类,在现实生活中环氧树脂涂料具备非常优良的防腐性、耐化学药品的性能,有很强的药品性能和附着力,能够使用不同的固化剂在不同的温度、时间下固化,在固化之后涂料薄膜体积收缩,用途非常广泛。
水性重防腐涂料的研究进展 摘要:本文综述了水性重防腐涂料中水性环氧树脂、水性聚氨酯以及水性无机硅酸富锌重防腐涂料的研究进展,并指出水性重防腐涂料的发展趋势。 关键词:重防腐涂料;水性;化学改性
前言
腐蚀给人类造成全球每年经济损失重大, 采用涂料对金属进行防腐蚀是经济、实用、有效的方法。水性涂料具有许多优点已使其成为金属防腐涂料的研究热点和主要发展方向。过去重防腐蚀涂料一直是水性涂料的禁区,近年来水性涂料技术的发展有了重大突破使其进入了这一领地。由于涉及多个工业领域,水性重防腐涂料的研发得到了涂料生产企业与研究工作者的重视。目前用于重防腐领域的也是最为成功的水性涂料是水性环氧树脂、聚氨酯及无机硅酸富锌重防腐涂料。
1 水性环氧树脂重防腐涂料
与传统溶剂型环氧树脂相比,水性环氧树脂具有不含有机溶剂或有机化合物含量较低、操作性能好、对大多基材具有良好的附着力、可在室温和潮湿的环境中固化、易与其它水性聚合物体系复合改性等优点。但也存在表干时间长、固化时涂膜易脆裂、颜填料在水性环氧涂料中的分散程度较溶剂型较差等缺点。因此水性环氧涂料固化后涂膜的增韧改性研究已成为环氧树脂涂料的发展方向之一。针对水性环氧树脂固化物涂膜脆,附着力低等缺陷,目前水性环氧树脂的改性主要有两个方向,一个方向是环氧树脂水性化,另外一个是环氧树脂固化剂的水性化。
1.1 水性环氧树脂改性
目前针对水性环氧树脂涂料基体的化学改性有自由基接枝改性法和功能性单体扩链法,即通过适当的方法在环氧树脂分子中引入羧酸、磺酸等功能性基团,再中和成盐。 1.1.1 自由基接枝改性法 近年来,科研工作者通过化学改性方法研制水性环氧树脂主要是通过醚化或酯化法在环氧基团上引入亲水基团达到增加环氧树脂水乳化能力或水溶性的能力,但消耗了部分环氧基团,而接枝反应法则可避免这一缺陷,此法是通过引发剂在环氧树脂仲碳和叔碳上产生活性自由基,利用接枝共聚合的方法引入亲水单体,达到制备水溶或水乳环氧树脂的目的。 黄先威等[1]利用E-44环氧树脂、α-甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯和苯乙烯合成了环氧-丙烯酸多元接枝共聚物,并向其中加入W(NH3)=28%的氨水,调节pH值为7~9得水性环氧-丙烯酸乳液,制得水性环氧涂料。通过各项性能表征,结果表明该涂料附着力、耐冲击性、耐腐蚀性等各项性能良好。Robinson等[2]将丙烯酸酯单体接枝到环氧树脂的分子骨架上,制得不易水解的水性环氧树脂。应用自由基聚合机理,接枝位置为环氧分子链上的脂肪碳原子,接枝率低于100%。最终产物为未接枝的环氧树脂、接枝的环氧树脂和聚丙烯酸酯的混合物,这三种聚合物分子在溶剂中舒展成线型状态,加入水后形成了极稳定的水分散体系。方茹[3]等以过氧化苯甲酰为引发剂,以甲基丙烯酸为接枝聚合的单体,采用溶液聚合的方法对环氧树脂进行接枝改性。 1.1.2 功能性单体扩链法 功能性单体扩链法[4]是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的基团反应在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团,再中和成盐。 目前,许多科研研究者在这方面做了大量的研究工作,并取得一定的成果。马承银[5]
等将功能性单体扩链法和自由基接枝改性法结合,用强酸型酸性化合物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为改性剂,以过氧化苯甲酸(BPO)为自由基引发剂由溶液聚合的方法获得AMPS改性环氧树脂,无需加碱中和,可直接分散于水中形成稳定的乳液,试验重现性好。刘朝阳[6]等利用功能性单体扩链法将多官能团酚醛环氧树脂F-51与适量二乙醇胺反应,制得一种分子中含环氧基和亲水基团的改性F-51环氧树脂,一方面使该树脂具备了水溶性或水分散性,另一方面每个改性树脂分子中又保留了两个环氧基,使改性树脂的亲水性和反应活性达到合理的平衡。该树脂成盐后具有良好亲水性,固化物涂膜硬度达到6H,并具有很强的附着力。
1.2 环氧树脂固化剂水性化
水性环氧树脂固化剂是水性环氧涂料应用的关键,固化后涂膜性能的好坏很大程度上取决于固化剂与树脂的相容性。要使环氧树脂与固化剂之间能充分混合、固化,就要使二者的溶解度参数相匹配。溶解度参数大的固化剂与疏水性的环氧树脂间的溶解度参数差异较大,得到的涂膜的综合性能不好;而溶解度参数小的固化剂与环氧树脂溶解度参数匹配,但它难溶于水,不能稳定的分散在水中,因此,需对其进行改性。目前对水性环氧树脂固化剂改性的思路有如下四种。 (1)提高与环氧树脂的相容性。相容性的好坏直接影响成膜的好坏,两相相容性越好,固化剂越容易向环氧树脂内扩散,有利于固化。提高相容性的基本思路是用环氧树脂跟多胺反应,把环氧结构骨架接枝上去,合成环氧-胺固化剂。如,邓晓琴 [7]以异佛尔酮二胺和1,6-己二胺为原料,加入适量自制的催化剂,在190℃反应2.5h,制成新型多胺类改性固化剂,将其分别添加到二氨基二苯甲烷和甲基四氢苯酐2种固化剂中,固化物的涂膜韧性及抗拉伸强度都有很大的提高。 (2)室温固化的Ⅰ型水性环氧体系固化剂。多胺改性后必须具备固化剂和乳化剂的双重功能,通常的改性方法是在分子中引入有表面活性作用的分子链段,多为非离子的表面活性剂。陶永忠等人[8]采用低分子量液态环氧树脂与非离子表面活性剂BMJ反应生成的端环氧基BMJ加成物与多乙烯多胺加成形成的含有表面活性作用的链段的端-NH2的加成物直接成盐制成的固化剂。Shimp等[9]制得的环氧与多胺的加成物,用单环氧化合物封端,然后用挥发性酸成盐,制得的水性固化剂也对低分子的环氧树脂有微乳化功能,两者混合固化成膜性能较好。 (3)延长水性环氧树脂的适用期。多胺固化剂中包含的伯胺氢,反应活性很强,通常用单环氧化合物对伯胺氢进行封端,如缩水甘油丁基醚、芳基(苯基、甲苯基)环氧丙基醚,文献中多采用芳基的单环氧化合物(甲苯基),从相容性考虑,芳香族比脂舫族的更适合。成盐过程中的挥发性酸也可中和部分伯胺氢。 (4)调整适当的水分散性。多胺是水溶性的,接枝环氧的结构后,亲水性必然下降,制备时候要考虑其亲水亲油平衡,使产物和环氧树脂既有良好的相容性,又保持良好的水分散性,一般采用一元弱酸中和成盐,一来可以中和部分伯胺氢,降低活性,二来又提高了其亲水性,而且挥发性弱酸在固化后基本挥发掉,不影响耐腐蚀性。在这方面也有许多科研工作者做了许多工作,如Walke等人[10]在多胺过量的情况下与双酚A环氧树脂反应,用单环氧化合物封端,加水稀释,加醋酸成盐,成功研制出Ⅱ型水性环氧体系的固化剂,该水性固化剂用于水性环氧乳液的固化。涂膜综合性能得到很大的提高。 总之,由于水性环氧树脂的环境友好性,毫无疑问将成为相关领域的主流产品。目前国内对环氧树脂的水性化研究已趋于成熟,水性环氧树脂在我国大规模产业化应用将很快实现,高性能水性环氧树脂的开发仍然是今后的研究重点。
2 水性聚氨酯重防腐涂料
水性聚氨酯不仅保留了传统溶剂型聚氨酯的一些优良性能,而且还具有安全、不易燃烧、不污染环境、不易损伤被涂饰表面、易操作和易改性等优点。尽管水性聚氨酯具有环境友好性,但与溶剂型聚氨酯相比,水性聚氨酯分散体的耐化学和耐溶剂性能较差,硬度较低,表面光泽度不高,而且聚氨酯乳液的自增稠性差,固含量低,乳胶膜的耐水性差等,较大程度地影响了它的推广应用。因此需对水性聚氨酯进行改性,改性的主要目的是提高其胶膜的耐水性、耐溶剂性、耐化学品性能以及力学性能。目前,主要用有丙烯酸、环氧树脂、有机硅等对水性聚氨酯进行复合改性。
2.1 丙烯酸酯共聚改性
针对单一的水性聚氨酯乳液的耐水性、耐溶剂型和耐候性比较差而难以满足工业需求,丙烯酸树脂具有优异的耐候性、耐溶剂型、耐水性和保光性。因此丙烯酸酯改性聚氨酯乳液已成为许多科研工作者研究的热点,研究表明利用丙烯酸树脂改性聚氨酯乳液,能大大的提高聚氨酯乳液的耐水性,耐溶剂及耐候性。Narayan R等[11]用丙烯酸酯对聚氨酯进行改性,结果表明改性后的共聚物具有优良的综合性能,涂膜不但黏度变小而且具有强附着力、良好的抗张强度。于海深[12]以异氰酸酯、聚醚多元醇及二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,合成了水性聚氨酯(WPU)预聚体,然后采用扩链、交联和丙烯酸酯复合改性等方法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)。结果表明:PUA具有丙烯酸酯和聚氨酯(PU)的双重优点,而且其低温成膜性较好、综合性能较优、成本及VOC含量较低,由PUA配制的木器漆,其主要性能均达到HG/T36 082-1999标准。黄洪等[13]用环氧树脂E-44和甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合改性水性聚氨酯(WPU)。丙烯酸羟乙酯(HEA)与MMA发生共聚反应,制得以丙烯酸酯为核聚氨酯、以壳HEA为核壳之间桥连的核壳交联型PUA复合乳液,这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强、丙烯酸酯的耐水和耐候性好,环氧树脂的高模量,高强度,耐化学性好等许多优点。
2.2 环氧树脂复合改性
作为涂料用途的水性聚氨酯需要具备强附着力、高粘接强度、耐磨和耐水性好等优点。环氧树脂恰恰具有这些优点,利用环氧树脂的环氧基及多羟基结构特点,把环氧树脂引入聚氨酯主链中,使聚氨酯形成网状结构,制得性能更加优异的水性聚氨酯。进而提高水性聚氨酯的综合性能。环氧树脂改性聚氨酯乳液也已成为目前许多科研工作者的一个研究热点。Par mar R等[14]利用环氧丙烯酸与PU接枝共聚制备出改性WPU,改性后的环氧共聚物物理化学性能和涂膜的机械性能均有很大提高。邓朝霞等[15]采用甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、聚醚二醇(N220)、二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧树脂和丙烯酸羟丙酯(HPA)、合成了环氧改性的双键封端水性聚氨酯乳液。由于含有不饱和双键而具有感光性能,故此乳液可用作水性紫外光固化涂料或胶粘剂的预聚物。实验结果表明:随着环氧树脂用量的增大,涂膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能等都比单纯的聚氨酯强。王春会等[16]采用环氧树脂(EP)、聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了环氧树脂改性水性聚氨酯。以环氧树脂E-44为改性剂,讨论了EP含量、NCO/OH比值、