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1、双组分水性环氧防腐涂料的研制天津灯塔涂料工业发展有限公司,天津300400刘建颖刘素敏摘要:采用水性环氧树脂乳液作为环氧防腐涂料基料,水性改性胺作为固化剂,低铅含量防锈颜料、环保型助剂等配制成双组分水性环氧防腐涂料。该涂料达到溶剂型环氧防腐涂料的理化性能要求，同时VOC低，符合国家强制性标准可溶性重金属的限量要求，适用于对环保要求严格的工业钢结构防腐领域。关键词:水性环氧涂料;防腐蚀;低铅含量;双组分中图分类号:TQ630.7+1文献标识码:A文章编号:1006-2556(2009)09-004
2、4-040·前言近年来,随着国家对环境保护工作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。环氧树脂因其品种较多,性能优异,广泛应用于涂料生产中。水性环氧防腐涂料除了具有溶剂型环氧涂料的诸多优点,如对多种底材具有极佳的附着力、固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异、涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等;还具有有机溶剂或VOC含量较低,不会造成空气污染,满足环境保护要求;同时以水作为分散介质,价格低廉、无气味、不燃、储存、运输和使用更安全;施工工具可用水直
3、接清洗;水性环氧防腐涂料的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有很高的交联密度,这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。本文讨论了水性环氧树脂乳液、水性改性胺环氧固化剂、低铅含量防锈颜料及环保型助剂所配制涂料的性能。随着我国环保法规的日益完善，水性环氧防腐涂料作为环保型钢结构防腐涂料具有更为广泛的应用前景。1·试验部分1.1原料水性环氧树脂乳液、水性改性胺环氧固化剂、低铅含量防锈颜料、着色颜料、填料、润湿剂、分散剂、消泡剂、醇醚类助剂、增稠
4、流变剂、防腐剂、防闪锈剂、pH调节剂、水性附着力促进剂等。1.2双组分水性环氧防腐涂料配方双组分水性环氧防腐涂料配方如表1所示。配方1．3双组分水性环氧防腐涂料制备工艺（见图1）制备工艺1．4施工方法该双组分水性环氧防腐涂料可与多种水性和溶剂型涂料配套。施工前,所有待涂覆的表面根据ISO8504:1992标准进行评估和处理。如有油脂,应用溶剂清洗至SSPC-SPI标准。涂覆双组分水性环氧防腐涂料时必须严格遵守所有的清洗度标准。建议采用无气喷涂和空气喷涂。刷涂和辊涂仅适合于小范围修补,干膜厚度50
5、～60μm。1．5性能测试经过大量的试验及性能检测，确定了双组分水性环氧防腐涂料的生产配方。双组分水性环氧防腐涂料及涂层的性能，按企业标准的规定进行自测，同时通过天津市技术监督局第十一检测站的检测，检测结果见表2。检测结果2·结果与讨论2.1树脂体系的确定水性环氧树脂乳液的优化选择是制备双组分水性环氧防腐涂料的关键与前提。在开发过程中对国内外企业生产的waterpoxy751水性环氧固化剂、oer-95环氧树脂、1455水性环氧树脂、XY-600水性丙烯酸改性环氧乳液、水性环氧酯树脂乳液、水性环
6、氧改性丙烯酸树脂分散体、AB-EP-20水性环氧树脂乳液等多种水性环氧树脂及固化剂进行了主要性能的对比和验证。经过性能及价格的综合比较，选择了水性环氧树脂乳液及水性改性胺环氧固化剂作为双组分水性环氧防腐涂料的成膜物，显示了优异的性能与优势。2.2颜填料的选择及颜料体积浓度(PVC)的确定双组分水性环氧防腐涂料的颜填料及PVC对涂层的电化学、防腐等性能有很大的影响。双组分水性环氧防腐涂料的颜填料考虑到水性改性胺环氧固化剂呈弱碱性,应当避免使用酸性和吸水性高的颜填料。经试验选用滑石粉、碳酸钙、云母粉
7、为双组分水性环氧防腐涂料的填料，滑石粉的组成为水合硅酸镁，是一种羟基络合物，由于其羟基的作用可提高涂膜的附着力，也能和漆基中的极性基团形成氢键而使涂料具有一定触变作用，从而改善了涂料的涂刷性和防止涂料中颜料的沉底结块。此外滑石粉的颗粒构型为羽毛状，有助于增强涂膜的机械强度。碳酸钙水解能生成氢氧化钙，是一种碱性填料并具有化学活性，在底漆中可降低涂膜的起泡和开裂现象，提高涂膜的附着力，提高防霉性。云母粉是一种鳞片状的体质颜料，有助于降低涂膜的吸水性和渗透性，并增强反射紫外光的能力。化学防锈颜料主要有
8、铅系颜料、锌系颜料、铬酸盐颜料、磷酸盐颜料等,考虑到环保要求,双组分水性环氧防腐涂料中主要选用磷酸锌和三聚磷酸铝作为防锈颜料。磷酸锌其防锈机理在于能在金属表面和Fe3+形成附着牢固的络合物F［eZn3(PO4)3］沉淀层而抑制阳极反应，同时能与涂料中的羟基、羧基络合，使颜料－涂料－底材之间形成化学结合而提高涂层的附着力和抗渗性。三聚磷酸铝为白色颜料，微溶于水，在涂层下溶解时电离出，在阳极部位与金属离子结合成不溶的钝化膜，该膜硬度高，附着牢固。本文为双组分水性环氧防腐涂料，选用的磷酸锌铅含量比普通
