水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能

水性环氧硅溶胶复合防腐涂料的制备及其性能
摘要:环氧树脂材料具备诸多优良性能,可以作为涂料保护基材、起到美观、装饰等作用。传统的溶剂型环氧树脂涂料在使用过程中会发挥出有机物影响到实际使用质量,并不符合现阶段环保需求,而水性环氧树脂材料使用能够迎合可持续发展的理念,因此该材料使用备受重视。通过探讨水性环氧树脂材料,添加部分材料制备出复合型防腐涂料。研究防腐涂料的腐蚀速率、水性硅溶胶用量处于不同介质内产生的耐腐蚀性,以电化学方式来确定涂层。
关键词:水性;硅溶胶;耐腐蚀;耐碱性;漆膜
涂层材料涂敷在基材表面之后会快速形成具备一定均匀覆盖力的固态薄膜,对基材表面起到美观、保护的作用,随着现代科技的发展,人们的环保意识不断增强,涂层材料的发展备受关注,这对涂层材料也提出了更多要求。要求涂层材料的使用能够满足环境等各种特殊性能,同时要求在使用过程中减少排放量。溶剂型涂料在使用过程中有可能散发出有机化合物,释放到环境中被生物吸收危害人类健康,破坏生态平衡。当前大部分涂料仍旧是使用溶剂配成,但是环境发越来越严格,涂料行业朝着更生态、安全的方向发展,水性涂料需求量也不断增长。
1.水溶环氧材料概述
水性涂料是以水作为溶剂,使用过程中不会对环境造成不良影响,现阶段全球范围之内很多国家都开始广泛使用水性涂料。现阶段发达国家和发展中国家都十分重视水性涂料的普及。上个世纪末期发达国家水性涂料产量与溶剂型涂料产量各占一半,尤其是欧洲使用水性涂料占比最大,德国基本上实现了水性化,预计在未来五年之内全世界的水性涂料市场将攀升。国内建筑使用涂料水性化比较普遍,汽车电子逐步实现水性化,但是家具方面水性化比较低。进入新时期之后人们的环保意识增强,对生存环境提出了更严格要求,家具涂料逐步实现水性化[1]。水涂料在上个世纪出现之后就得到了快速发展,其中以环氧树脂作为成膜物质的水性涂料,具备诸多的优势。环氧树脂是以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为基本骨架, 分子中含有环氧基团的高分子化合物材料,按照环氧树脂的化学结构与环氧基团结合方式来将环氧树脂分为多类,在现实生活中环氧树脂涂料具备非常优良的防腐性、耐化学药品的性能,有很强的药品性能和附着力,能够使用不同的固化剂在不同的温度、时间下固化,在固化之后涂料薄膜体积收缩,用途非常广泛。以环氧树脂为基材涂膜可以屏蔽腐蚀介质,同时也可以钝化基材金属,对金属起到电化学保护作用,因此环氧树脂材料在防腐涂料中占用主导地位。从八十年代开始已经重视水性环氧树脂涂料的
研究,到今天已经取得了良好的成就,现阶段该涂料广泛应用在卷材、家电、仪器等涂料当中。
2.水性环氧防腐涂料试验
本次以水性环氧树脂乳液和水性桂荣也作为防腐涂料的成膜基材,添加防锈颜填料来制备有机-无机水性复合防腐涂料,通过附着力和电化学阻抗谱法、耐化学品腐蚀性能测试研究且确定防腐涂料的防锈剂种类、用量、添加量比例、涂膜厚度等[2]
1.
原料:选择水性环氧树脂乳液,固含量50%± 2%(w) 、环氧值0.18~ 0.22、固化剂EC-H340;选择工业级SiO2·nH2O;工业级防锈颜料; NaCl、氢氧化钠均为分析纯;工业级滑石粉;防闪锈剂A(R-760F)、润湿剂I-88, 消泡剂x-616、分散剂5040, 流平剂333, 防闪锈剂B(FA179);水性硅胶质量分数为30.23%。
2.
试验仪器:选择CMI 153型膜厚仪;试验箱: YW-1804型气流式盐雾腐蚀;电化学综合测试系统:CHI660D型。
3.
试验配比:goagent ios
表1 水性溶剂配比分析
希波战争
原料(A组分)
质量分数(%)
水性环氧树脂
20.0~ 50.0
去离子水
10.0~ 20.0
防锈颜料
10.0~ 20.0
滑石粉
5.0~ 10.0
白炭黑
1.0~ 5.0
分散剂5040
0.5~ 1.0
润湿剂I-88
0.5~ 1.0
星光咏叹调
消泡剂x-616
0.2~ 1.0
流平剂333
1.0~ 1.5
防闪锈剂
0.5~ 1.5
成膜助剂有机纤维
1.0~ 1.5
原料(B组分):固化剂
质量分数(%):8.0~ 20.0
(4)制备水性防腐涂料:在容器中依次加入环氧树脂乳液、水等,放入设备中,调整转速为300r/min,下分散10min;之后依次缓慢加入成膜助剂~滑石粉,高转速2000r/min、下分散30min,低转速情况下依次加入消泡剂、 流平剂等,搅拌10 min后,加入定量水性硅溶胶之后高速搅拌15min,将这部分物质倒入研磨罐中低速研磨3h以上,就得到了A组分。之后将成分A倒入到容器当中,之后加入环氧固化剂,A乳液与固化剂之间的质量比为5:2;调整转速为高速运转,均匀分散20mind,之后得到水性环氧硅防腐材料。
(5)制备试样:进行涂膜材料一般都有污垢和油污等,锈迹斑斑没有清理,在制备漆膜之前应对底材进行彻底处理。提前准备好Q235钢板,进行预处理,技术人员使用专业技术、设备、工艺等进行手工打磨,打磨之后使用丙酮除油,乙醇除水,之后放置在干燥器中准备使用。涂装的时候使用狼毛刷来涂刷基层材料,之后放置在35℃的恒温烤箱当中养护一段时间,放置7d等待使用。
(6)测定腐蚀速率:使用质量法来测定漆膜的腐蚀速率,可以采用方式有失重法、增重法,可以根据实际情况与条件来选择。选择增重法,取出预处理放置7d以上的钢板Q235,在钢板上涂抹之前制备的涂料,等待漆膜完全干燥之后使用分析天平称重之后进行记录,
诗歌的特点之后放入到盐雾试验箱当中,箱内含有5.0%(w) NaCl,连续喷雾8h保证环境处于恒温恒湿条件下,放置16h,设定好时间后取出钢板,之后使用蒸馏水来清洗表面的残留物,使用滤纸来吸干表面的水分使用分析天平来称重,之后做好记录,保证试验的准确性,依次测试3组,腐蚀速率按照(1)来计算。
(7)试验规范
表2 试验配比规范
测试种类
规范
试样干燥时间
GB/T1728—1989表干按乙法、实干按甲法
涂层耐碱性和耐盐水性
GB/T1763—1989
浸水实验法测试涂层的耐水性
GB/T1733—1993的甲法
涂层附着力
GB/T9286—1998
涂层耐中性盐雾能力
GB/T1771—2007
内含报酬率涂层硬度
GB/T6739—2006
电化学阻抗谱使用三电极系统以Ag/AgCl电极为参比电极,预留出一平方米涂敷面积,该面积为低碳钢的,辅助电极为铂电极,电解质为NaCl,使用CHI660D进行电化学测试[3]
3.试验结论
当不添加任何防闪锈剂的水性防腐涂料直接涂抹在钢材等表面的时候,钢材表面很容易产生锈闪,为避免出现这种现象应该对防闪锈剂量进行研究。涂料中颜料影响涂料的性能,颜基比严重影响涂层的腐蚀速率。不同的水性硅溶胶制备涂层受到不同腐蚀介质的影响,耐腐蚀性与涂层等也受到影响。电化学阻抗法施加很低的正弦交变电压被看作是有效且快速、可重复利用的测定涂层方式。

本文发布于:2024-09-20 15:29:35,感谢您对本站的认可!

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