關(guān)于水性環(huán)氧防腐涂料及應(yīng)用性能的研究

1.水性環(huán)氧防腐涂料的發(fā)展前景

　　近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，水性環(huán)氧防腐涂料成為涂料重要發(fā)展方向。環(huán)氧樹脂因其品種，性能優(yōu)良，被廣泛應(yīng)用于油漆生產(chǎn)，但由于目前使用的主要是溶劑型環(huán)氧涂料，污染嚴(yán)重，因此水性環(huán)氧樹脂涂料是水性涂料。成為了當(dāng)今社會(huì)主要研究的熱點(diǎn)。水性環(huán)氧涂料主要在以下領(lǐng)域得到應(yīng)用：

　　1.1混凝土、水泥地面的底漆，水性環(huán)氧涂料用在混凝土表面，在混凝土表面附著力好，能夠有效防止風(fēng)化，水性環(huán)氧涂料具有滲透性，具有透水性。能夠克服的混凝土，水泥地面潮濕，適合作為混凝土和水泥地面的底漆；

　　1.2地板涂料使用水性環(huán)氧涂料，它的氣味小，涂層表面易清潔，特別適用于醫(yī)院，超市，食品廠，乳品廠、化妝品廠，這些需要保持高度的場所的清潔。如果你需要二次裝修，不影響重新涂刷，新、舊涂層仍保持良好的附著力；

　　1.3它還廣泛應(yīng)用于防腐領(lǐng)域。現(xiàn)在水性環(huán)氧涂料在國外發(fā)展較快，在市場上的銷售情況很好。乙丙水乳型防腐涂料和水性環(huán)氧防腐涂料大大提高水性防腐涂料性能。經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展后，水性防腐涂料已應(yīng)用于溶劑型環(huán)氧防腐涂料相關(guān)的領(lǐng)域，甚至水性防腐涂料類在國外已經(jīng)作為重要防腐涂料；

　　2.實(shí)驗(yàn)部分

　　2.1原材料

　　水性環(huán)氧樹脂：3520—WY—55（55%）；水性環(huán)氧固化劑：HTW—208（60%）；氧化鐵紅；消泡劑，金紅石型鈦白粉；分散劑；磷酸鋅顏料；炭黑（pH6～8）；填料；二丙酮醇和去離子水。

　　2.2基本材料的選擇

　　雙組分涂料，在環(huán)氧基團(tuán)的顏料和填料可以加量，也可以在加在固化劑內(nèi)，根據(jù)等效考慮兩部分組成，除在質(zhì)量上，使兩組加入顏料、填料差不多時(shí)，也考慮了涂料的工藝性，即比較顏料其中，填料的分散效果，研磨容易程度。由于環(huán)氧固化劑作為是樹脂狀，它是水稀釋的胺加成物，對顏料和填料都會(huì)有潤濕作用，在研磨過程中不會(huì)受到溫度的影響，也不受磨數(shù)限制，容易研磨。水性環(huán)氧樹脂是分散的固體樹脂，呈乳液狀，研磨數(shù)不得超過2道，否則將破乳，磨礦細(xì)度不易達(dá)到指標(biāo)要求。因此，環(huán)氧樹脂作為基體材料在組件，水性環(huán)氧樹脂選擇作為B組的基體材料。顏料和填料在固化劑的組分當(dāng)中。

　　2.3涂料的制備

　　2.3.1涂料的配方

　　在水性環(huán)氧防腐涂料當(dāng)中，按照其性能和應(yīng)用要求的不同，分別用來制備底漆和面漆。底漆的顏色主要是鐵紅，涂料的顏色可以制成各種顏色。底漆和面漆組成的都是由AB兩個(gè)組成部分組成。

　　2.3.2制備方法

　　（1）底漆

　　A組：按配方量將樹脂，磷酸鋅，鐵紅，填料，助劑和去離子水進(jìn)行混合，分散均勻，充分研磨合格后，再進(jìn)行過濾，包裝成A的組成部分

　　B組：根據(jù)配方把3520-WY-55樹脂，去離子水混合均勻，再進(jìn)行過濾操作，包裝是B組。

　　（2）面漆

　　A組：按配方將樹脂，炭黑，二氧化鈦，填料，助劑和去離子水充分進(jìn)行混合，然后分散，研磨合格后，再過濾，包裝是A的組成部分B組：按照配方量將3520-WY-55樹脂和去離子水混合均勻，然后再進(jìn)行過濾操作，最后包裝成B組。配方設(shè)計(jì)，制備3520WY55樹脂去離子水充分分散和稀釋。這可以使其易于使用，在B兩組混合更均勻，使其貯存穩(wěn)定性好，不分層。

　　2.4油漆的配比

　　水性環(huán)氧樹脂體系的特殊性和成膜機(jī)理，對環(huán)氧-胺氫比和材料的涂布量的性能影響很大。通常用在環(huán)氧涂料的制備配比環(huán)氧樹脂和胺氫，但如果改變在一定范圍內(nèi)的摩爾比，可以提高了薄膜的性能。通過綜合考慮，在環(huán)氧樹脂中超過10%的研究，提高涂層的耐鹽霧。涂料比上底漆和面漆的混合：n（A）：n（B）＝1∶1.1.

　　3.對結(jié)果進(jìn)行分析和思考

　　3.1環(huán)氧樹脂產(chǎn)物的研究

　　環(huán)氧樹脂的接枝物和丙烯酸單體接枝反應(yīng)的接枝共聚物的紅外光譜有兩種，接枝到環(huán)氧樹脂和接枝于環(huán)氧樹脂；如果活性點(diǎn)首先在環(huán)氧樹脂中的丙烯酸類單體的聚合鏈所產(chǎn)生，被稱為“接枝到”環(huán)氧樹脂。如果引發(fā)第一引發(fā)丙烯酸類單體的聚合，與活性位點(diǎn)形成的丙烯酸類聚合物鏈，鏈的環(huán)氧樹脂-CH或CH-反應(yīng)，稱為“接枝上”型環(huán)氧樹脂。無論什么樣的接枝聚合，接枝效率低于100%，最終產(chǎn)物是環(huán)氧樹脂接枝環(huán)氧丙烯酸聚合物，非接枝和未接枝丙烯酸3組分混合物。沒有酯鍵的存在，一種中和水乳液混合，可以得到穩(wěn)定的水性乳液。在環(huán)氧酯共聚，環(huán)氧基和羧基的反應(yīng)或無反應(yīng)。

　　3.2環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂的分子量和用量對改性樹脂的性能影響很大

　　軟化點(diǎn)和低分子量環(huán)氧樹脂在低于50℃的時(shí)候聚合度小于2，能溶于酮類，酯類，醚醇等有機(jī)溶劑。該樹脂的儲(chǔ)存穩(wěn)定性很強(qiáng)，，具有較高的不加固化劑，不熱固化性。樹脂固化后的力學(xué)性能，耐酸堿，和固化收縮率小，絕緣強(qiáng)度高。低分子量環(huán)氧樹脂活性高，易于修改，透明度很好。高分子量環(huán)氧樹脂活性低，不易被修改，但漆膜的抗沖擊性能優(yōu)于低分子量環(huán)氧樹脂。考慮到它是水性涂料，易溶解，防腐性能好，應(yīng)用前景和領(lǐng)域很廣泛。

　　4.對其應(yīng)用性能的思考

　　4.1環(huán)氧樹脂與固化劑的配比優(yōu)化對水性環(huán)氧防腐涂料性能的影響

　　在一定范圍內(nèi)變化的摩爾比的環(huán)氧樹脂和固化劑，可以提高了薄膜的性能。如環(huán)氧稍過量，可以提高耐水性，耐酸堿，耐鹽霧，這是由于環(huán)氧親油的特性和胺類固化劑的親水性。因此，減少胺類固化劑，能夠有效提高系統(tǒng)的親油性。在一些應(yīng)用領(lǐng)域，可使胺固化劑稍過量，過量的胺固化劑有助于提高治愈率和交聯(lián)密度，這有助于提高膜的耐溶劑和耐沾污性，附著力，耐磨性和干燥速度都會(huì)有所提高。

　　4.2顏填料和助劑的選擇對水性環(huán)氧防腐涂料有著很大的影響

　　水性環(huán)氧防腐涂料的性能還取決于選擇合適的顏料，填料，助劑，溶劑等。選擇吸油、吸水率低的顏料，pH值在水溶性可接受范圍內(nèi)，如炭黑用的是中性的pH值為6～8添加劑的選擇（如消泡劑，分散劑）來考慮兼容性和水性環(huán)氧。一些水性環(huán)氧固化劑是一種陽離子叔胺鹽，應(yīng)該選擇非離子型助劑，避免陰離子型產(chǎn)品的使用，否則會(huì)形成凝膠。

　　濕附著力的涂層與金屬表面的防腐方面起著重要的作用，可根據(jù)基材潤濕劑，用量選擇顏料潤濕性，涂層附著力促進(jìn)劑需求等。好的選材能夠使水性環(huán)氧防腐涂料的性能大大提高。

　　5.結(jié)論

　　對水性環(huán)氧樹脂，水性環(huán)氧固化劑和添加劑等成分進(jìn)行科學(xué)合理地選擇，可以制成不同性能的水性環(huán)氧涂料。水性環(huán)氧涂料的許多性能優(yōu)勢確定溶劑或無溶劑環(huán)氧樹脂涂層具有更廣闊的應(yīng)用前景。

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