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關于快干型重防腐環(huán)氧底漆的配方研制

劉海軍，蔣永祥，鄭愛平，譚清新 (湖南中漢高分子材料科技有限公司，湖南常德415907) 摘要：選用不同環(huán)氧值的固體環(huán)氧樹脂，配套不同種類的固化劑，不同的顏基比等幾個方面著手試驗，研究結(jié)果表明，采用604固體環(huán)氧樹脂，配套 D8196固化劑，在顏基比為2.5時，環(huán)氧底漆的機械性能，耐化學品性能達到最優(yōu)，且能使環(huán)氧底漆在自干30min后噴涂下一道涂料，滿足環(huán)氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。關鍵詞：環(huán)氧底漆；重防腐；環(huán)氧固化劑；快干 0引言重防腐涂料在嚴酷的腐蝕環(huán)境下具有長效的使用壽命，是最具發(fā)展前景的涂料之一[1]。目前在重防腐涂料中使用最多的是環(huán)氧涂料、聚氨酯涂料和含氯的乙烯類涂料[2]。聚氨酯涂料耐候性好，但少量殘存的游離異氰酸酯基易與環(huán)境中的潮氣和水分反應，并對人體健康造成影響，且價高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐溫性和耐溶劑性較差。而環(huán)氧涂料有優(yōu)良的附著力和低收縮率；對水、中等酸、堿和其他溶劑有良好的耐蝕性和抗?jié)B透性。環(huán)氧涂料具有優(yōu)異的防腐性能，但環(huán)氧涂料往往需要在一定溫度下烘烤或在常溫下較長時間才能固化[3]，不能滿足與聚氨酯漆的“濕碰濕”施工，最短的時間也要間隔為2h以上才能噴涂聚氨酯面漆，對于許多生產(chǎn)企業(yè)來說，由于施工條件和流水線作業(yè)的要求，往往希望在達到預期性能的前提下，盡量縮短固化時間和降低固化溫度。因此有必要對目前的環(huán)氧底漆進行改進，在保證環(huán)氧底漆的機械性能和耐化學品性能的同時，使環(huán)氧底漆自干30min后能噴涂下一道聚氨酯涂料，滿足環(huán)氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。 1試驗部分 1.1原材料試驗用原材料名稱、規(guī)格及產(chǎn)地見表1。
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1.2試驗儀器及標準試驗儀器及檢驗標準見表2。
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1.3試驗配方 A組分(質(zhì)量份)：固體環(huán)氧樹脂20～24份，分散劑1～2份，混合溶劑19～29份，氧化鐵紅15～25份，混合顏填料26～38份，防沉劑1～2份。 B組分：固化劑，混合溶劑。配比：按A組分∶B組分(質(zhì)量比)=5∶1。 1.4試驗方法先進行配方設計，再按照配方配料。先將固體環(huán)氧樹脂用混合溶劑溶解成透明均勻的透明液體，再加入分散劑，顏填料和防沉劑混合研磨至細度為30μm。按標準制備檢驗試板，單層試板膜厚(40±5)μm，自干30min后噴涂下一道聚氨酯涂料，干燥后進行性能檢測。 2結(jié)果與討論 2.1環(huán)氧樹脂的選擇環(huán)氧樹脂的種類有很多，本試驗主要根據(jù)環(huán)氧值來選擇，選用3種不同環(huán)氧值的固體環(huán)氧樹脂進行試驗，均為江蘇三木化工集團生產(chǎn)，表3為這3種不同環(huán)氧值的固體環(huán)氧樹脂的機械性能對比試驗結(jié)果。
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從表3可以看出，漆膜的機械性能都較好，基本達到要求。但604環(huán)氧樹脂的耐化學品性能較607環(huán)氧樹脂和609環(huán)氧樹脂要好，尤其在干燥時間方面有顯著的優(yōu)勢，所以接下來的試驗均采用604固體環(huán)氧樹脂。 2.2固化劑的選擇涂料的基本性能是由成膜物質(zhì)和固化劑共同決定的，固化劑對涂料的干燥性能也有較大的影響。環(huán)氧樹脂的固化劑主要為胺類固化劑，通常是多元胺、胺加成物或者是聚酰胺類，表4為820、D8196、650和T31這4種環(huán)氧樹脂固化劑的對比試驗結(jié)果。
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其中820為改性胺類固化劑，D8196為改性芳脂胺類固化劑，650為聚酰胺類環(huán)氧固化劑，T31為多元胺類固化劑。從表4可以看出，固化劑的選擇對漆膜的性能有很大的影響，尤其對干燥程度的影響較為顯著，其中使用T31固化劑的漆膜干燥性能最好，但柔韌性較差，且耐鹽霧性也較差。使用650固化劑的漆膜干燥性能較差，且耐鹽霧性也較差。使用820固化劑的漆膜，干燥性能的其他機械性能都較優(yōu)異，但耐鹽霧性能較差。使用D8196固化劑的漆膜，雖然干燥性能較使用T31固化劑的漆膜稍差，但其他性能都較優(yōu)異，尤其表現(xiàn)在耐中性鹽霧性能方面?？偟恼f來，D8196在4種固化劑中的綜合性能最好，干燥時間也較合適，而且“濕碰濕”后的漆膜層間附著力也最好，以下試驗均以其作為固化劑。 2.3合適顏基比的選擇在基本配方的基礎上，適當增加顏填料的用量，檢測其綜合性能，具體的試驗方案見表5，性能對比結(jié)果見表5。關于快干型重防腐環(huán)氧底漆的配方研制

從表6可以看出，通過增加顏填料的用量，能提高漆膜的干燥速度和漆膜硬度，對漆膜的防腐性能也有一定的提高，而且可以降低成本。究其原因是因為隨著涂料中顏填料含量的增加，樹脂含量相對下降，可以提高漆膜的致密性，但顏填料的增加量也是有限的，比如當顏基比達到3時，漆膜的各項性能都有明顯下降，具體表現(xiàn)在耐化學品性能和層間附著力方面。 2.4配方的確定采用底漆2#配方，樹脂采用江蘇三木化工集團生產(chǎn)的604固體環(huán)氧樹脂，配套D8196固化劑，各項性能測試結(jié)果見表7。關于快干型重防腐環(huán)氧底漆的配方研制

從表7中可以看出，新配方的環(huán)氧防腐底漆耐酸性雖有輕微變色，但其他各項耐化學品性能都很優(yōu)異，其中耐酸性有待進一步的研究進行完善，但這在底漆的標準中是允許的。而且該底漆能在自干30min后噴涂下一道涂料，滿足現(xiàn)代企業(yè)對環(huán)氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。 3結(jié)語 (1)選用合適的環(huán)氧樹脂，既能滿足各項機械性能，也能保持良好的耐化學品性能。 (2)選擇合適的改性胺環(huán)氧固化劑，既能顯著提高涂料的固化速率，加快涂膜的干燥速率，還能獲得很好的化學性能，達到重防腐環(huán)氧底漆的指標標準。 (3)選擇合適的顏基比，不僅能加快涂膜的干燥速率，還能降低成本。 (4)此重防腐環(huán)氧底漆自干30min后可噴涂下一道聚氨酯涂料，滿足環(huán)氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。參考文獻 [1]李國榮.重防腐涂料[M].北京：化學工業(yè)出版社，2000. [2]郭清泉，陳煥欽.重防腐涂料的發(fā)展展望[J].化工進展，2002，22(9)：47-48. [3]石璞，向賢偉，王正祥，等.常溫快干環(huán)氧樹脂金屬底漆的研究[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2007，10(1)：1-3.

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