常温固化水性环氧酯防腐涂料的研究

   日期:2022-04-26     浏览:134    
核心提示:1前言 水性涂料具有无溶剂中毒、无火灾危险和无大气污染等许多优点。随着人们环境保护意识的日益强烈,对水性涂料的开发越来越重
1前言
    水性涂料具有无溶剂中毒、无火灾危险和无大气污染等许多优点。随着人们环境保护意识的日益强烈,对水性涂料的开发越来越重视。近年,我国在这方面取得了一定成果.但大多为建筑涂料,且以丙烯酸、乙烯基树脂休系居多。本文采用新的乳化工艺制成了水性环氧酯防腐涂料。借助闪蚀抑制剂和活性颜料,解决了闪蚀问题。所配制的水性环氧酯防腐涂料性能达到了溶剂型环氧酷防腐涂料的技术指标。目前,国内尚未见这方面的研究报道。

2实验部分
2.1仪器和原料
2.1 .1仪器
    电动搅拌器,三颈烧瓶,球形冷凝管,真空泵,胶体磨,锥形磨。
2 .1.2原料
    环氧树脂.工业品:亚麻油酸.工业品;脱水蓖麻油酸,工业品;二甲苯,工业品;催化剂;乳化剂;保护胶;去离子水;催干剂;氧化铁红,工业品;红瓷土,工业品;活性颜料;休质颜料;闪蚀抑制剂;分散助剂.自制。
2.2原理
    环氧树脂和干性油脂肪酸在催化剂存在下酯化反应,生成高分子环氧酯树脂粘稠液体。然后稀释乳化.抽真空脱除溶剂,进入胶体磨精乳化,后添加颜填料和各种助剂,研磨分散,即得常温固化水性环氧酯防腐涂料。
2.3合成工艺
    将亚麻油酸和脱水蓖麻油酸、环氧树脂和回流二甲苯全部加入三颈瓶中.密闭,通氮气,加热升温,120℃时加入催化剂.并开动搅拌.至出现回流时,停止通氮气。缓慢升温.在200一210℃下保温酯化。约2h后,开始取样测粘度和酸值,至粘度达3s(格氏管)、酸值为8-18时停止反应,冷却兑稀,即得环氧酯树脂液。
2.4乳液的制备
    将乳化剂、保护胶和环氧酯树脂液加入三颈瓶中.开搅拌,并渐渐加入去离子水,升温,进行预乳化。30 min后,开始抽真空,脱溶剂。溶剂脱尽,加入催干剂,进胶体磨再乳化,制得环氧酯乳液。
2.5涂料的配制
    将铁红、其他颜料和各种助剂混合后,加水.在锥形磨上研磨两遍,制得色浆。将色浆和环氧酯乳液混合均匀,即得涂料产品。
2.6涂料性能
    水性环氧酷防腐涂料性能见表1,

3结果与讨论
3.1影响乳液性能的因素
3.1.1环氧树脂
    选用分子量较大的环氧树脂,其酯化物的耐化学品性良好。但分子量过大,树脂中基羟较多.加热酯化时,粘度上升快,操作控制困难,乳化难度大,乳液不稳定。选用E一20或E一12环氧树脂较好。
3.1.2脂肪酸
    选用干性油脂肪酸,使树脂中含有足够的脂肪酸双键,便于氧化聚合干燥。环氧酯的性能与脂肪酸的用量密切相关。脂肪酸用量增加时,刷涂性、流平性改善,粘度、硬度和耐溶剂性却下降。中油度的水性环氧酯干燥性较好。
3.1.3酸值
    酸值越高,水乳化越容易。但树脂耐化学品性差;酸值太低.乳化困难,制备的乳液不稳定.酸值宜控制在8一18。
3.1.4乳化工艺
    环氧酯的预乳化,我们采用四种方法:(1)无溶剂树脂乳化;(2)亲水性溶剂稀释后乳化;(3)憎水性溶剂稀释后乳化;(4)溶剂稀释后再脱除乳化。    实验表明,第四种方法好。稀释的环氧酯枯度降低,在乳化剂作用下,易形成均匀乳液.所得涂膜性能良好,乳液贮存稳定性在一年以上。种方法难乳化,其原因可能是反应生成的环氧酯的粘度很高,单靠乳化剂和搅拌作用将其制成乳液非常困难。第二、三种方法由于乳化后溶剂仍残存在乳液中.易分层.树脂的贮存稳定性差。
3.2闪蚀问题
    水性涂料涂覆到钢铁底材上的一个突出问题是出现闪蚀。闪蚀是发生在施工后、涂膜未干之前呈现直径1mm左右的点状锈斑,这种现象在喷砂底材上尤易发生。为解决该问题。本实验中选用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用。常用的闪蚀抑制剂有铬酸铵、碳酸钠、钼酸钠、亚硝酸钠、叔丁基胺、N. N一二甲基乙醇胺、烷基咪哇和辛酸铵等。活性颜料有磷酸锌、硼酸锌、有机改性磷酸锌、改性硼酸锌、铬酸锌和硅铬酸铅等。本实验中闪蚀抑制剂与活性颜料重量比为0.25:1。

4结语
    (1)制备的单罐装常温固化水性环氧酯防腐涂料,各项性能均可与溶剂型环氧酯防腐涂料相媲美。
    (2)解决了水性环氧酯防腐涂料的贮存稳定性和闪蚀问题。
 









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