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涂料技术

探讨水性环氧煤沥青防腐涂料的配方设计及施工

时间:2011-08-18 13:34:07 来源: 作者:聪聪 点击:
1.5助剂

对于水性环氧煤沥青涂料,颜填料在水性环氧固化剂组分中分散,具有乳化环氧树脂功能的固化剂分子中含有表面活性链段,有一定的润湿分散作用,能润湿颜填料,可以不加分散剂或少加分散剂。因为水的表面张力较高,对底材的润湿性较差,特别是残余油脂的表面更难以润湿,这时可加入润湿流平剂,在改善涂料流平性的同时,提高对底材的润湿性。由于固化剂带有表面活性基团,会降低表面张力,因此水性环氧煤沥青涂料在生产及施工过程中容易带入空气;同时表面活性剂的加入也很容易造成泡沫,所以配时要加入抑泡剂和消泡剂。通常在分散前加入抑泡剂来减少形成泡沫的可能,分散后再加入消泡剂来消除混入的气体,这样才能在涂装时形成光滑平整的表面。此外,还可以加入增稠剂来调节固化剂色的粘度,使得两个组分的粘度相差不大,便于混合乳化。

1.6助溶剂

助溶剂(也叫成膜助剂)通常是挥发很慢的溶剂,如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等,加入后可使水性环氧煤沥青涂料的最低成膜温度逐渐降低,有利于固化凝结成膜。同时助溶剂还能调节涂料体系的粘度,改善涂料的流平性和最终涂膜的外观。一般情况下,助溶剂的添加量为基料的1%~5%,在温度较低的季节施工,加入量可适当增加以得到更好的涂膜效果。

1.7水性环氧煤沥青涂料的配方及工艺

1.7.1参考配方(表1)

表1水性环氧煤沥青涂料的参考配方

表1水性环氧煤沥青涂料的参考配方
 
1.7.2水性环氧煤沥青涂料的制备工艺

组分A:

(1)将环氧树脂加热到60℃,缓慢加入煤沥青,搅拌30min;

(2)慢慢加入乳化剂,搅拌15min;

(3)加入部分助溶剂,搅拌均匀,过滤包装。

组分B:

(1)将水性环氧固化剂、水和少量抑泡剂加到料筒中,搅拌直至水性环氧固化剂溶解均匀;

(2)在中速下加入钛白粉和各种颜填料,先高速分散10min,然后进行砂磨,直至细度小于50μm;

(3)过滤后在中速下缓慢加入水性环氧固化剂,加完后再搅拌15min;

(4)用增稠剂调节色粘度,并在低速下加入消泡剂,搅拌5min后进行包装。

1.8水性环氧煤沥青涂料的性能指标(表2)

 
表2水性环氧煤沥青涂料的性能指标

表2水性环氧煤沥青涂料的性能指标
 
2结果与讨论

2.1影响水性环氧煤沥青涂料成膜的因素

水性环氧煤沥青涂料是一种乳液型涂料,两组分混合后,水性环氧固化剂分子首先和环氧树脂分散相的表面接触发生固化反应。涂覆后,随着连续相(分散介质——水、溶剂、助溶剂等)的挥发和固化反应的进行,环氧树脂、煤沥青分散相的相对分子质量和玻璃化温度逐渐提高,使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢;同时随着固化反应的进行,环氧树脂分散相粒子逐渐变硬,环氧、煤沥青粒子运动受阻,粒子之间也很难相互作用而凝结成膜。所以,其成膜过程受以下因素制约。

(1)分散相粒径:分散相粒子的大小及其分布既影响到水性环氧煤沥青乳液本身的稳定性,同时也__是影响涂膜性能的最主要因素。分散相粒子的粒径越小,分布范围越窄,固化进行得越完全,所形成的涂膜的物理化学性能越好。

(2)分散相粘度和玻璃化温度:水性环氧煤沥青涂料的固化反应由水性环氧固化剂的扩散过程控制,分散相的粘度与玻璃化温度影响到水性环氧固化剂的扩散速率,分散相的粘度越大、玻璃化温度越高,越不利于水性环氧固化剂分子的扩散。分散相颗粒的粘度和玻璃化温度与所用环氧树脂、煤沥青的种类、乳化方式以及固化过程中反应进行的程度有关。

(3)水性环氧固化剂与环氧煤沥青的相容性:水性环氧固化剂与环氧煤沥青的相容性越好,水性环氧固化剂的扩散越容易,越有利于固化。

(4)环境因素:水性环氧煤沥青涂料的成膜过程涉及到水分的挥发与体系固化交联两个基本过程,在水分的挥发过程中,环氧树脂和水性环氧固化剂进行交联反应。当水的挥发速度小于固化速度,涂膜表面固化太快,就有部分水分停留在涂膜内部而影响最终涂膜的性能。环境因素,如温度、湿度等对涂膜水分的挥发与固化反应速度都有影响,这使得涂料施工时的环境温度、相对湿度和通风条件等的控制比溶剂型环氧涂料更严格。

2.2环氧树脂与固化剂配比对涂料性能的影响

在影响水性环氧煤沥青涂料性能的诸多因素中,环氧树脂同固化剂的配比最为重要,水性环氧煤沥青涂料的性能可以通过调节二者的配比来实现。具体的当量比因应用场合不同而异,环氧基过量可使涂料的适用期延长,涂膜的耐水性、耐化学药品性能以及耐湿性等性能有所提高;而固化剂过量可加快涂膜的固化,涂膜的光泽度、附着力、耐磨性和耐溶剂性也相应改善。本配方要求固化剂适当过量,因为这样环氧树脂能充分固化,消除煤沥青的负面影响。一般当量比可作20%的增减。

 
关键词: 探讨水性环氧
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