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玻璃鳞片及其涂膜的pH对比
 

用5种玻璃鳞片按同样配方制得的涂料制板,在3%(80℃)盐水中浸泡30d,5#样板的起泡性以及附着力较1#～4#的板好。用刮刀将漆膜起泡处划开,测起泡处漆膜下的pH,5#玻璃鳞片所制得的涂膜其pH基本无变化,而其他4种玻璃鳞片所制漆膜pH均有增加。浸泡实验考察的是涂层的耐介质性能,漆膜出现起泡脱落处一般会显示弱碱性。从实验现象可知,容易起泡的漆膜,起泡处的碱性较大。

为搞清楚漆膜起泡处碱性差别的主要因素,将几种玻璃鳞片浸泡于3%盐水(80℃)中,用自动电位滴定仪测试其浸泡初始和30天的pH。浸液初始呈弱碱性,所用玻璃鳞片为中碱性玻璃制成的;30天后,1#～4#的碱性增强较多,而5#玻璃鳞片略有增加。这和漆膜起泡处碱性差别的规律是一致的。玻璃鳞片浸液碱性差别一是来源玻璃性质差异,二是鳞片表面处理造成的,与生产厂家交流后,后者可能主要原因。

上述实验发现,玻璃鳞片浸液碱性越强,制备的环氧玻璃鳞片漆膜耐盐水性越差、易被水渗透,漆膜容易鼓泡剥落,与底材的湿附着力降低而使漆膜失去保护作用。要制备耐海水性能优异的环氧玻璃鳞片涂料,玻璃鳞片质量,尤其玻璃鳞片的表面处理技术至关重要。在选择玻璃鳞片时,测定鳞片浸液的pH不失为一种简单易行的方法。

2.1.2玻璃鳞片的用量对涂料的影响

玻璃鳞片用量对涂料性能的影响如表4所示。

 

玻璃鳞片用量对涂料性能的影响
 

玻璃鳞片的用量对涂层的屏蔽性能影响很大[3],用量在10%以下时不能形成多层屏蔽的效果,影响耐介质渗透能力;用量过大时,树脂液会相对减少,使涂层的粘接力和机械强度降低,容易导致涂层出现微孔、毛细管等物理缺陷,涂层的吸水率明显增大。具体体现在涂料的耐介质性能。玻璃鳞片用量对水蒸气透过率的影响如图1所示。
 

 

水蒸气透过率是检验涂料致密性和耐渗透性的一个重要指标,按照SY/T0319-1998钢制储罐液体环氧涂料内防腐层技术标准中附录A,测定了不同玻璃鳞片用量对水蒸气透过率的影响。从表4和图1的数据中可以看出,随着玻璃鳞片的用量增加,其耐渗透性提高,但达到某一用量后,其用量再增加,抗渗透性反而有所下降。

2.1.3玻璃鳞片的粒径对涂料的影响

将不同粒径、相同用量的玻璃鳞片配制成玻璃鳞片涂料。采用无气喷涂喷板,干膜厚度控制在500μm左右,完全实干后检测其耐介质性能。常用的鳞片厚度一般都在2～5μm[4],所以目数大的鳞片其片径也大。从表5实验结果可以看出,玻璃鳞片目数对漆膜的耐介质性能有影响,300目的鳞片制备的环氧涂料的性能较佳。从理论上讲[5]玻璃鳞片越薄,单位涂层厚度中鳞片层数就越多,涂层的屏蔽性就越好;粒径较大的鳞片制得的涂料应该具有较好的屏蔽性。但实际上粒径过大会使涂料的流动性变差,含气量增大,易造成涂膜缺陷;此外粒径过大也容易出现鳞片间浸润“空白”,降低涂层的物理强度和耐渗透性。尤其高黏度厚涂时,这些弊病更容易出现。
 

玻璃鳞片的粒径对涂层耐介质性能的影响
 

现代涂料生产和应用向高效、经济、环保方向发展,所以环氧玻璃鳞片涂料一般为高固含厚浆型的,并采用无气喷涂施工。由于施工中涂料黏度大、固含高,容易产生涂膜缺陷,且鳞片在涂层中的铺展困难。因此要求鳞片粒径不能太大,大了在涂料中排列不好,不能形成片状隔离层和迷宫效应,并且粒径大的鳞片易吸附气体而使脱泡困难,从而使涂料的致密性受到影响,最终导致涂膜的屏蔽性下降。而粒径太小会使鳞片的径厚比变小,不利于鳞片在涂层中的平行排列,不能有效地形成片状的阻隔层,会影响到鳞片的屏蔽作用,并降低涂层的耐渗透性。

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