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高性能防腐蚀涂料配方揭秘及其配制要点

2007/10/16/07:04 来源:万客

   高性能防腐蚀涂料在配方设计上遵循当前国际上徐料工业发展的“四E”原则,即经济性、效果、生态和能源的原则,并将重防腐涂料和无溶剂涂料的配方原理融合于设计之中。通过大量试验,严格筛选基料、固化剂、稀释剂、颜料、填料及各种助剂,最终研制而成的产品,充分体现了重防腐涂料和无溶剂涂料的各自性能特点。

    1.基料

    用于无溶剂涂料的基料品种主要有:环氧树脂、聚氨脂树脂、聚脂树脂及氯化橡胶等。其中,以环氧树脂的耐蚀性能及粘接强度最为突出,因此,我们选用环氧树脂为基料。由于无涂料是不含有惰性溶剂的,所以在满足对漆膜性能的前提下,如何降低涂料本身的粘度,以满足施工要求,是拟定配方时党课溶剂首先要考虑的问题。为降低涂料的粘度和减少稀释剂的用量,应采用低分子量的环氧树脂。

    2、活性稀释剂

  使用液体环氧树脂仍难以满足施工的要求,因此需加入适量的活性稀释剂。活性稀释剂是低分子、低白度,能参与交联固化而成为漆膜的一种溶剂;选择活性稀释剂的原则为:稀释树脂的能力强、无毒、无特殊臭味‘不易挥发,并能满足漆膜的性能要求。

  丁醇、异辛醇、甲酚、烷基醇和高级一元醇的缩水甘油醚及脂肪酸缩水甘油酪等是常用的单官能度活性稀释剂,二缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚等是常用的双官能度活性稀释剂。其中,环氧丙烷丁基醚是最常用的活性稀释剂,其稀释能力强,价格相对便宜。

  但是,单官能度活性稀释剂的引入,会使环氧树脂的交联密度下降,从而漆膜的耐热性能、抗冲击强度、硬度、抗弯曲能力下降。为了兼顾涂料的各种性能,在加入一定量单官能度话性稀释剂的同时,还采用了对环氧固化体系热形变温度影响较小,并对改善漆膜柔韧性和抗冲击性能有明显改善作用的双官能度活性稀释剂,由此复配的活性稀释剂,不仅有效地降低厂环氧树脂的粘度,而且改善了漆膜的抗冲击抗弯曲能力及耐热性能。

    3.增韧剂

  低粘度的环氧树脂固化物较脆、涂层的柔韧性及耐热冲击能力较差。为此,常常向树脂——固化体系中加入被称为增韧剂的部分,增韧剂不仅能改善固化物抗冲击强度及耐热冲击能力,而且提高涂层的剥离强度,减少固化时的反应热及收缩性。其作用原理是用增韧剂分子与环氧树脂分子之间相互作用代替环氧树脂分子链段间的相互作用,使涂层的玻璃化温度降低,由此增加高分子化合物的韧性,改善涂层的脆性。用于环氧树脂增韧的原料主要有聚酞胺树脂、聚硫橡胶、环氧化聚丁二烯树脂,丁脂橡胶以及不饱和聚脂树脂等。在改善漆膜韧性的同时,也必须充分考虑增韧树脂的耐蚀性能,与环氧的相容性及其本身的贮存稳定性。

  最近几年兴起的二甲苯型不饱和聚脂树脂以二甲苯甲醛树脂为原料,部分取代常用的二元醇,经与二元醇缩聚反应得到一种不饱和聚脂树脂。由于这类不饱和聚脂树脂结构中含有较多的苯环结构,另一方面又降低了酯基密度(脂基是不饱和聚脂分子中的腐蚀薄弱环节),因而提高了树脂的耐蚀性。在无溶剂环氧涂料中加入这类树脂不仅能够改善涂层的脆性及粘结性能,提高抗冲击能力,而且不会因此而降低漆膜的耐蚀能力。

    4、鳞片填料

  鳞片填料能屏蔽水、氧、离子等腐蚀因子的透过,切断漆膜中的毛细孔。互相平行交叠的鳞片在漆膜中起到迷宫效应,延长腐蚀因子渗入漆膜的途径,提高涂层的防蚀能力。因此鳞片填料对于大幅度提高重防腐蚀涂料的耐蚀性能起到了关键作用。目前,国内外生产的重防腐蚀涂料普遍采用玻璃鳞片和不锈钢鳞片。由于此类鳞片的加工制造困难,价格较高,且在涂料中含量大,使得由此制得的重防腐蚀涂料往往因成本很高而难于推广应用。因此,寻求某种价格便宜的鳞片状填料代用品对于重防腐蚀涂料的实用化有相当重要的价值。

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