涂料技术
研究海上风力发电机塔筒用湿固化富锌底漆的制备
2.3.1防沉剂的选用
本试验所用的鳞片状锌粉密度小,仅为球锌的1/3,在料浆中悬浮性好,但长期贮存仍会出现软沉淀现象,加之配方中另外使用了铁钛粉等密度大的颜料,所以必须使用防沉剂。常用的防沉剂包括有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡等。试验表明:在配方中使用具有高分散性的有机膨润土SD-2效果较好,且使用方便,无需研磨,直接添加后通过高速分散即可满足细度要求,贮存一个月后,涂料无分层及沉淀现象;而采用聚酰胺蜡防沉效果不是很明显;采用气相二氧化硅后触变严重,施工时涂膜容易产生气泡和针孔。
2.3.2除水剂的选用
本试验中的成膜物质是湿固化聚氨酯树脂,其贮存稳定性较差。这是因为在贮存过程中,-NCO基与空气、溶剂中微量的水分反应而胶化,尤其用于生产
色漆时,颜料粒径很小,形状不规则,表面积、表面能大,颜料表面通常会吸附少量水,使涂料难以长期保存。这使湿固化聚氨酯色漆始终得不到大规模地推广应用。因此必须采用干燥的颜料粉,同时配用除水剂,才能保证涂料的贮存稳定性。常用的除水剂主要有:甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸乙酯、唑烷、分子筛等。
甲苯磺酰异氰酸酯的价格贵,用量大,大大提高了产品的成本;原甲酸乙酯与水反应产生醇,小分子醇会与湿固化聚氨酯树脂反应,降低涂膜的交联密度;分子筛仅是吸收水分而不是与水分反应,水分仍然残留在体系中,并慢慢释放出来,导致凝胶。本试验中,采用4-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3恶唑烷作为除水剂,唑烷可优先于-NCO基与水快速反应,不产生CO2气体,加入湿固化聚氨酯体系中,可改善漆膜的耐腐蚀性、耐化学品性。
2.4湿固化富锌底漆与传统富锌底漆防腐性比较
将制备的湿固化富锌底漆与传统富锌底漆进行耐MEK擦拭和防腐性的试验,结果分别见表2、3。
本试验所用的鳞片状锌粉密度小,仅为球锌的1/3,在料浆中悬浮性好,但长期贮存仍会出现软沉淀现象,加之配方中另外使用了铁钛粉等密度大的颜料,所以必须使用防沉剂。常用的防沉剂包括有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡等。试验表明:在配方中使用具有高分散性的有机膨润土SD-2效果较好,且使用方便,无需研磨,直接添加后通过高速分散即可满足细度要求,贮存一个月后,涂料无分层及沉淀现象;而采用聚酰胺蜡防沉效果不是很明显;采用气相二氧化硅后触变严重,施工时涂膜容易产生气泡和针孔。
2.3.2除水剂的选用
本试验中的成膜物质是湿固化聚氨酯树脂,其贮存稳定性较差。这是因为在贮存过程中,-NCO基与空气、溶剂中微量的水分反应而胶化,尤其用于生产
色漆时,颜料粒径很小,形状不规则,表面积、表面能大,颜料表面通常会吸附少量水,使涂料难以长期保存。这使湿固化聚氨酯色漆始终得不到大规模地推广应用。因此必须采用干燥的颜料粉,同时配用除水剂,才能保证涂料的贮存稳定性。常用的除水剂主要有:甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸乙酯、唑烷、分子筛等。
甲苯磺酰异氰酸酯的价格贵,用量大,大大提高了产品的成本;原甲酸乙酯与水反应产生醇,小分子醇会与湿固化聚氨酯树脂反应,降低涂膜的交联密度;分子筛仅是吸收水分而不是与水分反应,水分仍然残留在体系中,并慢慢释放出来,导致凝胶。本试验中,采用4-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3恶唑烷作为除水剂,唑烷可优先于-NCO基与水快速反应,不产生CO2气体,加入湿固化聚氨酯体系中,可改善漆膜的耐腐蚀性、耐化学品性。
2.4湿固化富锌底漆与传统富锌底漆防腐性比较
将制备的湿固化富锌底漆与传统富锌底漆进行耐MEK擦拭和防腐性的试验,结果分别见表2、3。

由表2可以看出:当温度在25℃以上时,两种底漆的固化速度相差不大;而温度在15℃以下时,湿固化富锌底漆的固化速度比传统的富锌底漆明显加快。

表3 湿固化富锌底漆与传统富锌底漆防腐性能比较
颜料,有机膨润土SD-2为防沉剂,4-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3恶唑烷为除水剂,研制了一种单组分的湿固化富锌底漆。该涂料施工方便,直接与空气中的水分反应固化成膜,可解决传统环氧富锌底漆易沉淀、在冬季低温下固化难的问题,对底材表面处理要求较低,且具有优异的防腐性能,适用于高防腐要求的海上风力发电机塔筒。
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