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    水性輕防腐涂料解決方案

          水性輕防腐涂料主要是用水來(lái)做稀釋劑,不需要溶劑,是區別于油性工業(yè)漆的一種新型環(huán)保防銹防腐涂料。水性工業(yè)漆的應用范圍極

    為廣泛,橋梁、鋼構、船舶、機電、鋼材等可處處見(jiàn)到其身影。因其節能、環(huán)保,不會(huì )對人體及環(huán)境造成傷害和污染,因而深受用戶(hù)歡迎,

    是未來(lái)涂裝行業(yè)發(fā)展的方向,也是油性漆的替代產(chǎn)品。

          水性輕防腐涂料因其成本低廉、干燥快速、性能出色而備受青睞??梢宰愿沙赡?,不需要烘烤設備,且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品,

    在節能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢。但是在漆膜性能方面要遜于油性涂料,尤其是未經(jīng)過(guò)交聯(lián)的單組份水性工業(yè)漆,在硬度、耐化性、耐腐蝕性和

    耐候性等等方面比油性涂料有一定差距。采用性能出色的水性丙烯酸乳液,搭配防銹緩蝕顏料和合適的助劑,能達到制成性能優(yōu)良,性?xún)r(jià)比

    高的水性輕防腐涂料。

    水性輕防腐涂料的配方設計要點(diǎn):

    Ø  選擇性能優(yōu)秀的乳液作為成膜物,發(fā)揮屏蔽防護的作用。

    Ø  涂膜干燥過(guò)程中容易產(chǎn)生閃銹,涂膜干燥后淋雨即反銹,因此需要添加防閃銹劑。

    Ø  干燥緩慢,特別是高濕度下,干得更慢,需要選用快干的成膜助劑。

    Ø  水的表面張力高,潤濕的能力差,需要選擇能降低體系表面張力的助劑。

    Ø  水性體系容易產(chǎn)生氣泡,選擇合適的消泡劑很重要。

    Ø  選擇合適的防腐蝕顏料,以及粉料間的合理搭配。

    Ø  選擇合適的分散劑,保證顏料的分散和穩定,以及體系防沉的需要。

    Ø  所有的分散劑、乳化劑和潤濕劑,都要盡量控制用量,否則會(huì )造成耐水性變差。

    1、成膜物的選擇

           乳液作為成膜物,對漆膜的防銹性能起著(zhù)屏蔽的關(guān)鍵作用,乳液的性能至關(guān)重要。

    常用的自干型水性乳液主要有:

    Ø  水性醇酸樹(shù)脂:與催干劑配合,用于水性自干金屬防銹漆、汽車(chē)底盤(pán)漆等。

    Ø  水性環(huán)氧酯、水性環(huán)氧酯分散體:與催干劑配合,自干金屬防銹漆等。

    Ø  水性聚氨酯:自交聯(lián)改性,用于通用性工業(yè)漆、木器漆等。

    Ø  純丙、苯丙乳液:自交聯(lián)改性,水性自干或低溫烘干工業(yè)漆、水性金屬防銹漆。

    水性自交聯(lián)型丙烯酸乳液體系價(jià)格適中,性能也能滿(mǎn)足C1-C3環(huán)境的防護要求,因此從性?xún)r(jià)比考慮,選擇純丙或者苯丙乳液體系作為成膜物。

    2、防閃銹劑的選擇

    防閃銹的關(guān)鍵

    • 漆膜快干
    • 添加防閃銹助劑
    • 添加緩蝕顏料
    • 調整PH

    防閃銹劑常用的是亞硝酸鹽,但是亞硝酸鹽毒性較大,且對漆膜干燥后的耐水、耐腐蝕有副作用。

    SYNTHRO® -COR C E660 B 是特別設計成無(wú)毒的防閃銹劑。與含亞硝酸鹽的同類(lèi)產(chǎn)品相比,SYNTHRO® -COR C E660 B 具有相同的效率,

    但卻沒(méi)有毒性限制。

    防閃銹的例子:

     

     

     

     

    由以上實(shí)驗可以看出,在添加CE660B以及將PH調節到9.6后,閃銹情況大大改善,從滿(mǎn)板的閃銹到基本沒(méi)有閃銹,證明CE660B在防閃銹方面有突出的效果。

    緩蝕顏料對初期抗閃銹性能的影響

    實(shí)驗一

     

    3、潤濕劑和消泡劑的選擇:

           由于水的表面張力較高(72.5mN/m),是一般有機溶劑的2倍多,因此水性涂料對底材的潤濕能力較差,容易引起縮孔等表面缺陷,

    影響涂料對底材的附著(zhù)力,從而導致防腐涂料的耐腐蝕性降低。

           水性體系很容易產(chǎn)生氣泡,無(wú)論是在生產(chǎn)過(guò)程中還是施工過(guò)程中,這些氣泡如果殘留在漆膜中,會(huì )使漆膜產(chǎn)生空洞,水、氣容易滲透

    進(jìn)入,加快基材的腐蝕。

           通常,基材潤濕劑與消泡劑需要良好的搭配,使二者完美契合,達到平衡。既不會(huì )因為潤濕劑太強而穩泡,也不會(huì )因為消泡劑太強而

    產(chǎn)生縮孔,氣泡和縮孔都是導致漆膜產(chǎn)生缺陷的重要原因。

           O-wetton 4437是一種獨特的小分子氟硅潤濕劑,具有很低的表面張力,強烈的基材潤濕能力,能明顯改善漆膜的潤濕性,流平性。

    添加量小,效果顯著(zhù)。

           O-breakair W S 2991是一種專(zhuān)為各類(lèi)乳液體系設計的消泡劑,具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)消泡、抑泡效能及持久的消泡能力,可適用于苯乙烯、

    丁二烯、丙烯酸、聚氯乙烯及其共聚物、乙烯/醋酸乙烯和水溶性醇酸等膠乳體系。二者搭配使用有非常優(yōu)秀的效果。

                               對照品                   潤濕劑 O-wetton 4437

     

    O-wetton 4437具有很好的基材潤濕能力,能明顯改善漆膜厚邊,縮孔,火山口等弊病。

    O-breakair W S 2991具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)消泡能力,出色的抑泡性能以及持久的消泡能力。、

     

    4、成膜助劑的選擇:

    水性體系常用的成膜助劑有BCS,Texanol,DPnB,DPM等。

    BCS干燥快,但是成膜效率較低,需要添加量較大,低溫成膜性差,毒性大。

    Texanol成膜效率高,但是干燥相對較慢。

    DPnB和DPM比較均衡,既有較高的成膜效率,干燥速度也相對較快,可以選擇搭配使用。

    從成本考慮,也可以用BCS和Texanol搭配使用。

    5、防腐蝕顏料的選擇

          化學(xué)防銹顏料主要有鉛系顏料、鋅系顏料、鉻酸鹽顏料、磷酸鹽顏料等,鉛系顏料、鉻酸鹽顏料因含有對人體危害較大的鉛、鉻重金屬,

    別是鉻酸鹽顏料如鋅鉻黃屬于致癌物,應禁止使用。

          考慮到防腐性及環(huán)保要求,水性丙烯酸防腐底漆中主要選用磷酸鋅和三聚磷酸鋁作為防銹顏料。磷酸鋅其防銹機理在于能在金屬表面和

    Fe3+形成附著(zhù)牢固的絡(luò )合物Fe[Zn3(PO4)3]沉淀層而抑制陽(yáng)極反應,同時(shí)能與涂料中的羥基、羧基絡(luò )合,使顏料-漆料-底材之間形成化學(xué)

    結合而提高涂層的附著(zhù)力和抗滲性。三聚磷酸鋁為白色顏料,微溶于水,在涂層下溶解時(shí)電離出P3O105-,在陽(yáng)極部位與金屬離子結合成不

    溶的鈍化膜,該膜硬度高,附著(zhù)牢固。

                           耐水浸泡96h                                                                 耐鹽水浸泡96h

     

           W1中添加了磷酸鋅和三聚磷酸鋁,因此在耐水、耐鹽水方面有很大改善,而W2則無(wú)添加磷酸鋅和三聚磷酸鋁。證明磷酸鋅和三聚磷酸鋁在

    防銹方面有出色的效果。

    6、PH的穩定:

           SYNTHRO® -STAB 25 B 是一種堿性pH 值緩沖劑,用于穩定任何水性涂料的pH 值,無(wú)論該體系采用何種樹(shù)脂基料。SYNTHRO® -STAB 25 B

    避免了常用堿性pH 值緩沖劑如銨鹽和短鏈胺的揮發(fā)性。

           在一個(gè)水性輕防腐涂料測試用不同PH調節劑和穩定劑,在40℃恒溫下儲存。

    7、參考配方

    8、性能檢測:

    總結:使用性能優(yōu)良的水性丙烯酸乳液,搭配合理的防銹顏料和優(yōu)秀的水性助劑,能制成性能突出的水性工業(yè)涂料,其成本低廉、干燥快速、性能出色,

    可以自干成膜,不需要烘烤設備,且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品,在節能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢??梢詰糜跇蛄?、車(chē)輛、鋼材等鋼鐵構件的裝飾與防護。

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