涂料技术
改性环氧树脂重防腐涂料的开发与应用研究
张善贵 王贤铭(化工部海洋化工研究院266071)
一、概述
重防腐涂料是一类在腐蚀环境苛刻、比普通涂料的使用期长几倍的涂料品种,在港湾、海洋开发工程、船舶修造、电站、桥梁、石油化工等腐蚀问题突出或不便于短期维修的工业部门,重防腐涂料起着重要的作用。环氧树脂因台有极性高而不易水解的脂肪羟基和醚键,其榛膜具有附着力好、耐化学品性高、物理机械性能和耐水性好等特点 ,其重防腐涂料已在上述领域得到了广泛应用。但由于目前国内生产舶环氧系重防腐涂料本身或施工过程中存在许多弊端,如漆膜脆性太、溶剂挥发污染环境、易燃、易爆等缺点.其应用领域有一定的局限性。因此.研制开发新型的环氧系重荫腐涂料使其具有更广泛的应用领域是人们不断探索的问题。本研究的主要目的就是要根据环氧树脂的优良性能,通过用低分子聚硫橡胶进行改性,得到一种即有一定的弹性,又利于得到致密涂层使之具有更优良的封闭防护效果.提高施工性能. 降低环境污染的高固体份重防腐涂料。
二、实验部分
1、材料的选择
1)环氧树脂的选择
环氧树脂的分子量不同对涂料的性能有不同的影响,选用何种分子量的环氧树脂,取决于所采用的固化体系、所制备的漆的类型及施工应用性能等因素。因此.本研究所选用的环氧树脂必须具备:(1)综合性能好,价格适中;(2)室温下为液体,能制备高固体份涂料,并利于增加填料的加入量 降低成本,改善涂料的耐热性,减少固化收缩。(3)固化物交联密度太.漆膜耐热性能好。据此,本研究选用低粘度、低分子量的双酚A型环氧树脂。
2)环氧树脂固化剂的选择能固化环氧树脂的固化剂有多种,但用于高固体份环氧树脂重防腐涂料的固化剂应具备:(1)与各种材料的互混溶性好:(2)不易挥发, 固化后漆膜实际无毒,且对聚硫橡胶有一定的促进作用;(3)便宜易得,固化时漆膜表面不易泛白(4)较低温度(一5℃ )下仍具有括性;据此,本研究选用改性胺为主固化剂。
3)颜、填料盼选择
所选用的颜、填料必须具备:(1)在潦膜中具有很好的封闭性和耐候性;(2)对钢铁表面具有一定的磷化、钝化 作用: (3)使涂料具有一定的流变性;(4)降低涂料的成本。
据此,本研究选用云母氧化铁为主要的防锈颜料,并用适量的铁红和磷酸锌与之配伍。填料选用滑石粉,它在涂料中即可起流变性的作用,叉可降低涂料的成本。
2、配方的确定及制备工艺
1)配方的确定
根据所确定的技术路线和各组份的理论用量,经验用量,经过多次的配方试验,确’定了以下基本配方:

2)制备工艺
A组份的制备工艺
先将所需的环氧树脂溶解在稀释剂中,然后取与颜、填料重量等量的混合液与颜、填料混合,于三辊机上研磨至细度合格,再将剩余的环氧树脂混合液与之混合搅拌均匀后过滤、包装即可。其工艺流程图如下:

3、改性环氧树脂重防腐涂料的性能试验
1)常规性能试验
依据国家标准,对改性环氧树脂重防腐涂料的底面漆的常规性能进行了测试。结果如表1:

从表1所列结果可以看出,该产品的常规性能满足使用要求。
2)涂料韵耐介质试验
将涂料在标准板上制成试样(二底、二面),待漆膜完全固化后,分别浸入各种不同的介质中,做耐介质试验,其试验结果如表2:

从表2所列试验结果可以看出.该涂料的耐介质性能良好,尤其是耐弱酸、碱、海水、机油、热水性能更优。
3) 耐盐雾试验
按试验要求制成样板(二底、二面),经过耐盐雾试验利于知,该涂料的底、面漆复合层耐盐雾在1500小时以上,满足使用要求。
4)涂料的耐磨试验
在砝码重500克,转速1000转/分的条件下,该涂料面漆的耐磨损失为12.6mg。
5)涂料的毒性试验
按试验要求。将该涂料在玻璃板上制成漆膜,涂完6小时后取下,常温放置24小时漆膜干燥后,研磨成粉末过筛,用平均移动内插法,选用健康成年昆明小白鼠做急性毒理试验, 其LD50大于10000mg/kg, 即该涂料为实际无毒物。
6)该涂料与普通的环氧树脂防腐涂料的性能比较
改性环氧树脂重防腐涂料与同类溶剂型产品胺固化铁红环氧树脂防腐漆的性能比较见下表3。

三、施工工艺
l 基面处理
金属基材要手工或喷砂除锈至金属表面基本露白,除锈后用吸尘器或高压空气将灰尘除净;混凝土表面干净无灰尘。
2 底、面漆的涂刷
从表3可以看出,改性环氧树脂重防腐涂料的各项性指标皆优于同类型的溶剂型产品的性能。金属基材,豫锈合格后,涂刷二道底漆,间隔2小时(25℃ ),待底漆涂完4—6小时后再按比例配制面漆涂刷二道,间隔2小时,使漆膜厚度达到400-500~t。混凝土表面不蒋涂底漆,涂二遭面漆厚度为20O一300g即可。

五、结论
1、改性环氧树脂重防腐涂料的周含量高、易厚涂,从而减少了施工道数,缩短了工期,提高工舴效率,延长了漆膜的使用寿命,同时亦可降低环境污染,节约能源。
2、用低分子量聚硫橡胶进行改性。制备的高固体份环氧树脂涂料,漆膜既具有韬韧性, 又报太地提高了漆膜和基材的甜着力和防腐蚀性能。
3、改性环氧树脂重防腐涂料经过性能试验和用户的实际试用表明:该涂料具有潦膜坚韧、平整、光亮、耐磨等特点并具有对基材附着力强、无毒、耐介质、耐盐雾、防潮,尤其是耐弱酸、海水、碱、机油、热水等性能优良,可用于腐蚀环境比较苛刻及要求无毒的场所, 如锅炉软化水箱、海底设备、污水处理池、化工设备及酿造、化工车间的混凝土地坪和水箱、池罐等的防护装饰。
六、参考文献
1. 实用涂料防腐技术手册。1994。P8—1O
2. 涂料工业,1985,(5),P1—2
3. 实用涂料防腐技术手册,i994年,P187
关键词:
涂料技术
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