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涂料技术

含铝磷酸盐耐高温防腐蚀涂料制备的研究

时间:2011-04-18 09:51:49 来源: 作者:小辉 点击:
在本涂料中水是溶剂,同时也给其它成分提供了一个水溶液反应的环境。在溶液反应中,反应物和生成物的浓度对于反应平衡有很大的影响,在本涂料中存在酸碱反应平衡和氧化还原反应平衡,而水的用量直接决定了各反应物和生成物的浓度,影响化学平衡的移动方向,从而也影响了涂料的附着力和表干速率。该涂料喷涂到底材上时,底材会与涂料中的氢离子发生置换反应。表干时间太快,涂料中氢离子和底材反应时间较短,局部形成的化学键较少,涂层的附着力较差;表干时间太长,涂料中氢离子和底材反应时间较长,涂料对底材形成了腐蚀,降低了涂料的附着力;同时这种反应又能加速表干,反应速率快,表干速率也快。通过大量试验和上述数据证明本涂料中水的用量非常严格,在不使用其它助剂的条件下,必须控制在(28.0±0.2)%。

3.2助剂种类对含铝水基耐高温涂料施工工艺和涂层性能的影响

助剂种类对于含铝水基耐高温涂料施工工艺和涂层性能的影响见表3和表4。
 
防腐涂料

含铝磷酸盐耐高温防腐蚀涂料制备及施工工艺的研究
 
从表3、表4可以看出,一般的低分子易挥发有机物能加快水的挥发,当水的含量为(28.0±0.2)%时,由于加快了水的挥发速率,容易形成干喷,并且影响了涂料体系和底材之间的作用时间,降低了涂料的附着力。水的含量为(33.0±0.2)%时,降低了涂料的成本,虽然加入低分子易挥发有机物,单从表干速率上可以加快水的挥发速率,降低表干时间,但是这种易挥发低分子有机物容易使涂层表面形成一层封闭层,使里面的水不易挥发,因此在(85±5)℃、(340±10)℃烘烤时涂层会起泡,低分子易挥发有机物的加入增加了涂料中VOC的排放,对环境带来污染。为此研制了一种和水具有很好混溶性的低分子非易挥发助剂,当水的含量增加的时候能够加快水的挥发速率,而且在涂层表面不会形成封闭层。

3.3环境对于含铝水基耐高温涂料施工工艺和涂层性能的影响

环境对于含铝水基耐高温涂料施工工艺和涂层性能的影响[水的含量为(28.0±0.2)%]见表5。
 
防腐涂料

含铝磷酸盐耐高温防腐蚀涂料制备及施工工艺的研究

 
从表5可以看出,环境温度和相对湿度对涂料的施工工艺也有影响。在温度高,相对湿度低的环境中涂料的表干速率快,因此在实际的使用环境中可根据环境的温度和相对湿度适当地增加或减少水的含量。

3.4其它的影响因素

气压对于水的挥发速率有一定的影响,因此在海拔较高的地方该涂料的表干速率较快,海拔低的地方表干速率较慢,因此可根据涂料使用地的不同微调水的含量,以满足实际使用环境的要求。

施工过程中涂层周围空气的流动速率对表干速率和水分的挥发也有影响,一定速率的流动空气能增加水分的挥发,使涂层的表干速率加快。在具体施工时,可根据当地的环境特征及涂层要求适当加以利用。涂料固化工艺中,(85±5)℃烘烤的时间对于涂料也有一定的影响,如果只采用2道喷涂,(85±5)℃烘烤的时间相对短一些,为20~30min。如果采用3道喷涂,则(85±5)℃烘烤的时间相对长一些,为40~60min,在采用3道喷涂后,如果(85±5)℃烘烤的时间太短,则在(340±10)℃烘烤时涂层容易起泡。

4结语

根据试验可以看出涂料中水的含量为(28.0±0.2)%,环境温度在20~25℃,相对湿度为40%~50%,制备的涂层性能最优,但是随着特殊环境的变化,该涂料中水的含量和施工工艺也要随之改变。

作者简介:王志强(1981-),男,工程师,2003年毕业于兰州大学化学化工学院。现就职于北方涂料工业研究设计院,主要从事水性无机磷酸盐类涂料的研究,承担的“水基耐高温涂料”项目获得国防科学技术进步三等奖。

 


 
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