康瑞瑞;李陈郭;李至秦;杨名亮;苏雅丽;方大庆
【摘 要】以自制低黏度二聚酸改性环氧树脂(HEH)、双酚A环氧树脂和低黏度固化剂开发出VOC含量为79.2g/L的高固体分环氧涂料.采用盐雾试验、3.5％NaC1溶液和10％NaOH溶液浸泡试验、阴极剥离试验研究了HEH用量、颜料体积浓度(PVC)以及固化剂对涂层防腐性能的影响.采用SEM、EIS和DSC对涂层性能进行了表征.结果表明:HEH与E51按质量比1∶1复配,PVC=0.30且使用脂环胺固化剂时,涂层孔隙率小,致密性好,防腐性能优异.%A high solid epoxy coating with VOC of 79.2 g/L was developed by using self-prepared low viscosity epoxy resin (HEH) modified by dimer acid,bisphenol A epoxy resin and low viscosity curing agent.The effects of the amount of self-prepared resin,the PVC of coatings and the curing agents on the corrosion resistance of the coating were studied by salt spray test,3.5％ NaCl (aq) and 10％ NaOH (aq) soaking test and cathodic stripping test.The coatings were also characterized by SEM,EIS and DSC.The results showed that when HEH and E51 were blended at with a mass ratio of 1 ∶ 1,PVC =0.30 and the curing agent was alicyclic amine,t he cured coating exhibited small porosity,good density and excellent corrosion resistance.
【期刊名称】《涂料工业》
【年(卷),期】2017(047)012
【总页数】6页(P36-41)
【关键词】改性环氧树脂;高固体分涂料;防腐;VOC
【作 者】康瑞瑞;李陈郭;李至秦;杨名亮;苏雅丽;方大庆
【作者单位】厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101 无级调速器【正文语种】中 文
【中图分类】TQ637.85
海洋环境具有强烈的腐蚀破坏性，船舶与海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境下，腐蚀非常严重。涂料作为一种复合材料，通过屏蔽、缓释抑制、阴极保护等机制阻止、延缓腐蚀介质对基材的腐蚀，具有良好的保护作用，是海洋结构物最主要的防腐方式。传统的海洋工程防腐涂料以溶剂型重防腐涂料为主，VOC含量高，危害环境及人体健康，并造成资源浪费，与当今可持续发展的经济模式严重相悖。世界各国政府相继对涂料VOC含量进行了严格控制，现代船舶海洋结构保护涂料的发展已进入了一个长效、经济、环保、低毒性的新阶段[1]。高固体分低VOC绿环保新型防腐涂料一方面降低了VOC的排放，同时兼具溶剂型涂料的高防腐性，是我国涂料工业发展的重要方向，在未来重防腐领域中具有广泛的市场和应用前景[2]。
微波合成萃取仪目前国内外多采用小分子双酚A/双酚F环氧树脂与环氧稀释剂混拼技术[3-4]降低成膜物的黏度来制备高固体分环氧涂料。该方法可以有效降低体系中溶剂的用量，绿环保，但环氧稀释剂相对分子质量低、韧性不足且成膜性能较差，配方用量一般在3%～8%(质量分数)，大量使用会导致漆膜发脆、漆膜应力开裂，防腐性能下降。因此，涂料制备过程中还需加入部分溶剂以提高涂料的施工性和防腐性，VOC含量普遍较高。
本研究以自制二聚酸改性环氧树脂(HEH)和双酚A环氧树脂制备高固体分环氧涂料。自制树脂HEH兼具稀释剂与环氧树脂的特性，黏度低、韧性好，成膜性能优异，可大量应用于涂料制备中，有效降低体系黏度，增加固含量，降低涂层VOC；双酚A环氧树脂则提供优异的附着力和防腐性能。另外，研究了HEH与双酚A环氧树脂的质量比、体系PVC、固化剂对环氧涂层性能的影响。
1 实验部分
低voc
1.1 主要原料与仪器
环氧树脂(E51)：工业级，南亚化工有限公司；1，6-己二醇二缩水甘油醚(1，6-HDE)：工业级，江苏三木化工股份有限公司；二聚酸(EJS)：工业级，安庆市虹宇化工有限公司；四丁基溴化铵、丙酮：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；脂环胺固化剂：工业级，空气化学有限公司；酚醛胺固化剂：工业级，卡德莱化工有限公司。消泡剂、流平剂、分散剂：工业级，毕克化学技术咨询(上海)有限公司；GA-2绢云母粉、长石粉、二甲苯、正丁醇、氧化铁红：工业级，厦门得利贸易有限公司；WDB-500铁钛粉：工业级，万达科技有限公司；触变剂：工业级，浙江丰虹化工有限公司。
汽车储物箱
QCJ-120型冲击试验机：天津市森日达试验设备有限公司；QFZ型漆膜附着力试验仪：天津市精科材料试验机厂；QTX-1型漆膜弹性测定器：天津市科联材料试验机厂；DSC1型差示扫描量热仪：梅特勒-托利多公司。
1.2 高固体分通用环氧涂料的制备
1.2.1 二聚酸改性环氧树脂(HEH)的制备
在250 mL四口烧瓶中，将适当比例的1，6-己二醇二缩水甘油醚与二聚酸混合，通入氮气并机械搅拌0.5 h将体系中的空气置换干净，升温至110 ℃，加入0.2%的催化剂四丁基溴化铵，升温至120 ℃，开始聚合反应，反应过程每小时测1次酸值，直至酸值达到0.5 mgKOH/g以下，降温结束反应，得成品。该树脂基本性能见表1。
牧草割草机
表1 二聚酸改性环氧树脂的基本性能Table 1 Basic properties of dimer acid modified epoxy resin项目测试结果测试方法固含量/%90～92GB/T1725—2007黏度/(mPa·s)1000～1200GB/T9751—2008环氧值025～026GB/T4612—2008酸值/(mgKOH·g-1)020～025GB/T7304—2014
半导体模块1.2.2 高固体分环氧涂料的制备
按表2配方制备高固体分环氧涂料，具体工艺为：(1)称取配方量的树脂、助剂，500～1 000 r/min分散10～15 min；(2)称取配方量颜填料加入体系中，2 500～3 000 r/min分散1～1.5 h，直至细度≤80 μm；(3)调整黏度，过滤，得成品。
表2 涂料基本配方Table 2 Basic formula for coating原材料m/g树脂15～40颜填料20～55溶剂05～20助剂05～15触变剂05～10固化剂5～12
1.3 测试与表征
涂层交联密度分析：将树脂/涂料与固化剂按比例混合，搅拌分散均匀，在湿度60%、温度25 ℃的条件固化7 d后用差示扫描量热仪进行分析。
防腐性能分析：基材为Q235碳钢，尺寸为150 mm×75 mm×2 mm，钢板经处理表面清洁度达Sa2.5后，采用有气喷涂将制备的涂料均匀喷涂于钢板上[盐雾、浸泡实验控制涂层厚度在(130±15)μm，EIS实验控制涂层厚度在(40±10)μm，阴极剥离实验控制涂层厚度在(320±10)μm]，封边，固化7 d进行防腐性能测试。
吸水率测试方法：将树脂与固化剂等当量配比，搅拌分散均匀，真空脱气后倒入半径r=15 mm、厚度H=2.0 mm模具中，在湿度60%，温度25 ℃的环境固化7 d后，将样品在115 ℃烘箱放置3 h，测试样品初始质量m0，然后浸泡在25 ℃蒸馏水中每隔24 h 取出测定试样的质量mt，直至连续2次测试样品质量变化小于初始质量的0.1%，如式(1)计算吸水率。
吸水率=(mt-m0)/m0×100%
式(1)
2 结果与讨论
2.1 改性树脂用量对涂层性能的影响
2.1.1 对吸水率的影响
将HEH与E51以不同比例混合，将混合树脂与固化剂按比例固化7 d后，测试涂层吸水率，结果见表3。
从表3可以看出，随着HEH用量的增加，涂层的吸水率先降低后增加，当HEH与E51质量比
为1∶1时，涂层吸水率最小。这是因为HEH含有C23、C6疏水性脂肪族长链，增加其用量可以使树脂极性降低，与水的氢键作用、电子效应减弱，涂层吸水率降低[5]，但HEH用量过高时涂层吸水率明显上升，这是涂层的交联密度下降所致。因此，HEH与E51的质量比为1∶1时涂层耐水性最好。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议