合肥无机防腐涂料

睁开全文庄振宇 胡中 祝宝英 张汉青 朱柯（中海油常州涂料化工研究院，）????摘要：以具有内交构的丙烯酸氨基树脂为根底成膜物，以环保型防锈颜料为主，配以少少量的铬系颜料，研制成一种水性涂料。该涂料具有优良的防腐性、耐候性、保光性和保色性，且具有底面合一的功能。????关头词：底面合一涂料；防锈颜料；水性涂料????引言????水性涂料以其无毒、无异味、不燃和易清洗等益处，已成为传统溶剂型涂料的首要替代品。今朝，金属零部件，如灯具、玩具、摩托车车架、缩短 机、汽车底盘等为了达到耐侵蚀、耐老化和精采的装潢下场等机能，一般要进行底漆和面漆两步喷涂，其施工繁琐、出产成本较高。阴极电泳涂料和水性环氧-胺固 化系统等以环氧树脂（多为双酚A环 氧树脂）为首要成膜物，具有较高的附出力和优良的防腐机能，但环氧树脂的户外耐候性较差、易粉化、失踪踪光，涂膜丰满度不高，不宜作为高质量的户外用漆和高装 饰用漆，经常操作作底漆。水性丙烯酸酯树脂以其优良的耐候性和保光、保色性，在各类涂料中获得了普遍的操作，能起到很好的装潢机能，但其防腐机能稍差，经常操作作 面漆。是以，具有优良防腐机能和装潢机能的底面合一涂料具有很是好的操作前景。尽人皆知，底面合一涂料要求涂料具有优良的防侵蚀机能，是以对防锈颜料的要 求较高。传统的防锈颜料多含铬、铅等元素，如红丹、铅粉、锌等的铬酸盐，当然防腐机能优良，但污染气象、风险健康。比来几年来，欧盟接踵加除夜了对电气产物中有 害物质的限制，对铅、汞、镉、六价铬金属元素的愈来愈尖刻。是以，选择合适RoHS指令（电气、电子设备中限制操作某些有害物质指令）的环保无毒防锈 颜料用于水性底面合一涂料成为当务之急。本文研制了一种烘烤型水性底面合一涂料，以具有内交构的丙烯酸氨基树脂为根底成膜物，配以环保型复合防锈颜 料。该涂料具有优良的防腐机能（耐盐雾可达h）、耐候性和保光、保色性，且具有底面合一的功能，可采纳浸涂、喷涂和辊涂等编制施工，具有不等闲燃、不 易爆、低毒、低污染、低成本和施工便当等益处。????考试考试部门????.原料????防锈颜料：磷酸锌（ZP-）、磷钼酸锌（ZPM）、磷酸锌铝（ZPA）、离子交流型防锈颜料（AC、C），Grace；磷 硅酸锶（SW-）、磷硅酸锶和磷硅酸锌的同化物（SZP-），美国HALOX颜料；三聚磷酸铝（APW-Ⅱ），广西新晶科技有限；含 铬颜料；铁钛粉，万达科技。水性丙烯酸树脂：廉价；氨基树脂：氰特化学；流平剂、消泡剂：BYK；钡：德国莎哈利本（萨其宾）；超细滑石粉：桂林龙胜日升超细滑石粉有限；炭黑：德固赛。????.仪器设备????周详增力电动搅拌仪；电子天平；电热鼓风干燥箱；盐雾箱；光泽仪WGG；附出力仪；测厚仪。????.涂料制备????按表所示的涂料配方加 入水性丙烯酸树脂和中和剂同化平均，用高速分搅拌min；插手去离子水和消泡剂，搅拌分手平均，然后插手防锈颜料和其他颜填料，高速搅拌平均；将 上述浆料经由过程砂磨机研磨至细度达μm以下，插手固化剂和流平剂，低速搅拌平均，用去离子水调剂黏度，目滤网过滤。????表涂料根底配方????.试板的制备????（）底材：mm厚冷轧碳钢板，规格mm×mm，概况经除油、机械打磨；????（）制板：将涂料喷涂于钢板上，表干min后置于烘箱中，于（±）℃恒温下烘烤.h，涂膜厚度约μm，四周用胶带封边；????（）盐雾尝试：在样板中心划宽.mm，长mm的交叉线两条，置于盐雾箱。按GBT—盐雾尝试尺度，采纳NaCl中性溶液。剖断尺度：图、图以划线双边扩蚀mm，图、表以划线双边扩蚀mm。??功能与构和????.防锈颜料的浸染机理????按其浸染机理，防锈颜料可分为物理防锈颜料和化学防锈颜料，和兼具物理和化学机理的综合型防锈颜料。物理防锈颜料自己化学性质不变，经常操作 的无毒防锈颜料有氧化铁红、云母氧化铁、云母粉、玻璃鳞片、铝粉等。化学防锈颜料基于其自己的化学活性，在金属侵蚀过程中，与金属概况的金属离子反映生成 一层致密的钝化膜来按捺侵蚀过程，或按照电化学事理，经由过程牺牲阳极来达到呵护金属的方针。化学防锈颜料还可以与某些漆料中的成分进行化学反映，生成机能稳 定、耐水性好的化合物。经常操作的此类防锈颜料有：磷酸盐系、改性磷酸盐系、离子交流型颜料等。综合型防锈颜料兼具物理防锈和化学防锈机理，经常操作的综合型无毒 防锈颜料有：片状锌粉、片状锌铝合金、复合铁钛粉等。本文首要采纳化学防锈颜料及综合型防锈颜料铁钛粉进行考试考试。含铬颜料具有很好的防侵蚀机能，在水分通 过其涂膜时会溶出铬酸根离子，其强氧化浸染，使金属概况生成钝化膜，难以被Cl-穿透破损，是以，其防腐下场好，附出力损失踪踪少。离子交流型颜料（如 Grace出产的AC、C属钙离子交流的二氧化硅），其防侵蚀浸染是经由过程含该防锈颜料的侵蚀性离子与颜料的钙离子交流，释放出的钙在涂层与金属界面沉积樊篱，其反映过程以下：????磷酸盐系作为含铅、铬颜料的替代品之一，普遍用于涂料中作为化学防锈颜料，是今朝用量最除夜、操作最广的无毒防锈颜料。磷酸盐系防锈颜料的浸染机理复杂，正磷酸锌的首要防锈机理为：????该类防锈颜料能与涂料中的羟基、羧基等进行化学连络，也能在金属概况生成Fe［Zn（PO）］，组成颜料-漆料-底材的高分子络合物， 禁止锈的组成和扩蚀。磷酸锌防锈颜料在水性涂料中的防侵蚀机能一般，而将单一金属的磷酸盐改成几种金属的同化磷酸盐，则其防侵蚀下场除夜为提高。磷酸锌的改 性编制有：有机改性、钼酸锌改性、磷酸铁改性、磷酸铝改性、钙锶铝改性等。磷钼酸锌和三聚磷酸铝是比来几年新成长的新型防锈颜料，如PetrKalenda等 人［］改性磷酸锌，发现磷钼酸锌具有更佳的防锈下场；张丽等人［-］对改性三聚磷酸铝在水性涂料中的防侵蚀机理和机能做了深切研究，用三聚磷酸铝可 替代含铬颜料。复合铁钛粉由经由概况高温包覆措置的超微细复合粉体及少量金属盐类连络而成。其防锈机理有多种，如化学防锈、纳米物理防锈等。????.成膜物的选用????本考试考试采器具有内交构的丙烯酸氨基树脂作为成膜物，其含有羟基和羧基，对底材有精采的附出力，耐碱性精采，成膜致密，能削减水、氧、离子的渗入。????.不合种类防锈颜料对防腐机能的影响????按表所示的涂料配方分袂采纳不合种类的防锈颜料，防锈颜料的添加量为（占总质量比），节制不异的PVC（颜料体积浓度）为.及防锈颜料加量，按.编制制备，试板进行盐雾尝试功能见图。????图不合种类防锈颜料耐盐雾斗劲????从图可知：含铬颜料的耐盐雾机能。其次为AC、ZPM、SW-、SZP-、ZP-，空白样、C、APW-Ⅱ、铁钛粉在本系统中耐盐雾机能较差。????.防锈颜料用量对耐盐雾性的影响????AC的用量对涂料耐盐雾性的影响见图。????图防锈颜料AC用量对耐盐雾机能的影响????如图所示：当防锈颜料AC用量从增添到时，耐盐雾性增除夜；用量继续增除夜到时，耐盐雾性改变不除夜；用量达到时，耐盐雾性 反而下降。一般来讲，随防锈颜料用量的增添，防锈性增除夜，但假定防锈颜料的吸油量除夜，将影响涂膜的光泽和致密性。此外一方面，假定防锈颜料的水溶性除夜，离子 溶出太快，则易因为渗入压而激发涂膜起泡。防锈颜料用量以为好。????.防锈颜料与含铬颜料混用对耐盐雾性的影响添加少少量含铬颜料后，查核AC用量对耐盐雾性的影响，功能见图。????图添加少少量含铬颜料后，防锈颜料AC用量对耐盐雾性的影响????图所示：少量含铬颜料与AC混用，AC用量时能显著提高涂膜的耐盐雾性，这是因为含铬颜料在水中消融出铬酸根离子与阳极 发生的铁离子在钢铁概况组成一层金属氧化物的水合物，使金属概况钝化，从而禁止锈蚀过程进行下去。而AC中的SiO与阴极的OH-反映，事实下场可生成 CaSiO沉积层，阻滞阴极的氧化还原反映。????.颜料体积浓度对防锈机能的影响????颜料体积浓度（PVC）对防锈机能有较除夜影响。跟着PVC的增除夜，涂膜的附出力增添，水汽透过率下降；若PVC超越CPVC（临界颜料体积 浓度），涂膜的透过性、起泡性、防锈性发生突变。防侵蚀涂料中除防锈颜料以外，常插手一些填料，如滑石粉、钡、高岭土等，用于调剂涂膜中的颜料体积 浓度，削减涂膜缩短。以表为涂料根底配方，以少量含铬颜料与AC为防锈颜料，用填料调剂PVC，功能见表。????表颜料体积浓度对涂料机能的影响????本文水性底面合一涂料因为涂层较薄，填料的插手会增添涂膜的粗拙度，影响涂膜的致密性和光泽，是以选用PVCCPVC≤.，具有精采的综合机能。????结语????本考试考试对水性底面合一涂料中的防锈颜料种类和用量进行了选择斗劲，发现少量的含铬颜料与环保型防锈颜料拼用，能阐扬二者的协同效应，显著提高涂层的樊篱浸染和涂层与基材的附出力，避免涂层与基材发生剥离而起泡，匹敌划痕侵蚀有很好的浸染。