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關(guān)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(gè)方面著手試驗(yàn)，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(shí)，環(huán)氧底漆的機(jī)械性能，耐化學(xué)品性能達(dá)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(guān)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(yán)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(yīng)，并對(duì)人體健康造成影響，且價(jià)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(duì)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(shí)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(shí)間也要間隔為2h以上才能噴涂聚氨酯面漆，對(duì)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(dá)到預(yù)期性能的前提下，盡量縮短固化時(shí)間和降低固化溫度。因此有必要對(duì)目前的環(huán)氧底漆進(jìn)行改進(jìn)，在保證環(huán)氧底漆的機(jī)械性能和耐化學(xué)品性能的同時(shí)，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(yàn)部分 1.1原材料試驗(yàn)用原材料名稱、規(guī)格及產(chǎn)地見表1。
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1.2試驗(yàn)儀器及標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)儀器及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2。
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1.3試驗(yàn)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(yàn)方法先進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，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(xì)度為30μm。按標(biāo)準(zhǔn)制備檢驗(yàn)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(jìn)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(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)，均為江蘇三木化工集團(tuán)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(jī)械性能對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。
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從表3可以看出，漆膜的機(jī)械性能都較好，基本達(dá)到要求。但604環(huán)氧樹脂的耐化學(xué)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(shí)間方面有顯著的優(yōu)勢，所以接下來的試驗(yàn)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(duì)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(duì)比試驗(yàn)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(duì)漆膜的性能有很大的影響，尤其對(duì)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(jī)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。總的說來，D8196在4種固化劑中的綜合性能最好，干燥時(shí)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(yàn)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(chǔ)上，適當(dāng)增加顏填料的用量，檢測其綜合性能，具體的試驗(yàn)方案見表5，性能對(duì)比結(jié)果見表5。關(guān)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(duì)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?yàn)殡S著涂料中顏填料含量的增加，樹脂含量相對(duì)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(dāng)顏基比達(dá)到3時(shí)，漆膜的各項(xiàng)性能都有明顯下降，具體表現(xiàn)在耐化學(xué)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(tuán)生產(chǎn)的604固體環(huán)氧樹脂，配套D8196固化劑，各項(xiàng)性能測試結(jié)果見表7。關(guān)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(xiàng)耐化學(xué)品性能都很優(yōu)異，其中耐酸性有待進(jìn)一步的研究進(jìn)行完善，但這在底漆的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(xiàng)機(jī)械性能，也能保持良好的耐化學(xué)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(xué)性能，達(dá)到重防腐環(huán)氧底漆的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。 (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(xiàn) [1]李國榮.重防腐涂料[M].北京：化學(xué)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(jìn)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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