關于水性環(huán)氧防腐涂料及應用性能的研究

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，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，污染嚴重，因此水性環(huán)氧樹脂涂料是水性涂料。成為了當今社會主要研究的熱點。水性環(huán)氧涂料主要在以下領域得到應用：

　　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它還廣泛應用于防腐領域?，F(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)過長時間的發(fā)展后，水性防腐涂料已應用于溶劑型環(huán)氧防腐涂料相關的領域，甚至水性防腐涂料類在國外已經(jīng)作為重要防腐涂料；

　　2.實驗部分

　　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，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，對顏料和填料都會有潤濕作用，在研磨過程中不會受到溫度的影響，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，磨礦細度不易達到指標要求。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)氧防腐涂料當中，按照其性能和應用要求的不同，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兩個組成部分組成。

　　2.3.2制備方法

　?。?/font>1）底漆

　　A組：按配方量將樹脂，磷酸鋅，鐵紅，填料，助劑和去離子水進行混合，分散均勻，充分研磨合格后，再進行過濾，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，再進行過濾操作，包裝是B組。

　?。?/font>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，然后再進行過濾操作，最后包裝成B組。配方設計，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.對結果進行分析和思考

　　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，與活性位點形成的丙烯酸類聚合物鏈，鏈的環(huán)氧樹脂-CH或CH-反應，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)氧基和羧基的反應或無反應。

　　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

　　軟化點和低分子量環(huán)氧樹脂在低于50℃的時候聚合度小于2，能溶于酮類，酯類，醚醇等有機溶劑。該樹脂的儲存穩(wěn)定性很強，，具有較高的不加固化劑，不熱固化性。樹脂固化后的力學性能，耐酸堿，和固化收縮率小，絕緣強度高。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?？紤]到它是水性涂料，易溶解，防腐性能好，應用前景和領域很廣泛。

　　4.對其應用性能的思考

　　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。在一些應用領域，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，應該選擇非離子型助劑，避免陰離子型產(chǎn)品的使用，否則會形成凝膠。

　　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行科學合理地選擇，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用前景。

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