返回頂部
返回首頁
返回首頁
歡迎訪問  中國建材網   | 今天是   
中國建材網全新改版進行中! 我的訂單 | 會員中心 | [ 登錄 ] | [ 注冊 ]
平特
home 您現在的位置: 首頁 >技術中心 > 詳細信息
水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析
2019年11月03日    閱讀量:309    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

1 前言

近年來, 國內相繼開發了一系列防腐蝕涂料,但大多為溶劑型。這類涂料除含有大量有機溶劑外, 還含有許多有毒顏料, 給環境造成污染。以苯丙乳液為主要基料配合無毒防銹顏料的水性防銹乳膠涂料, 具有無毒、不燃、耐老化、耐化學腐蝕、附著力高等優點, 成為當前防銹涂料發展的重點[ 1] 中國建材網cnprofit.com


本文以無毒高效的三聚磷酸鋁為主體防銹顏料, 苯丙乳液為基料, 加入復合緩蝕劑, 經優化組合配制成一種綜合性能優良的水性防銹涂料, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析。

 

2 實驗部分

2.1 原料

涂料成膜物: 苯丙乳液; 顏填料: 三聚磷酸鋁、鐵紅、碳酸鈣, 均為工業級; 助劑: 醇酯-12、丙二醇、PK- 100、六偏磷酸鈉、消泡劑、防沉劑、緩蝕劑等。

2.2 涂料配方

水性無毒防銹涂料配方見表1。

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

水性無毒防銹涂料配方

2.3 制備工藝

將顏填料、分散劑、成膜助劑、防沉劑與水混合攪拌均勻, 在錐形研磨機內磨至細度< 60um,制得色漿, 再加入苯丙乳液、成膜助劑、緩蝕劑、消泡劑等, 其分散均勻即得產品。

 

3 結果與討論

3.1 基料體系的選擇

近年來, 一種較新的觀點認為涂料與金屬表面間的濕附著力對防腐蝕起著重要作用[ 2] , 因而應采用能較好阻止水界面作用的成膜物。一般來說,乳膠膜的吸水率愈高, 其耐水性愈差。由表2 可以看出, 苯丙乳液成膜較好, 吸水率最低, 本體系選用了苯丙乳液作為成膜物。

不同乳液的耐水性

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

注: 耐水性測定: 將乳液涂在干凈的玻璃板上, 厚2mm, 自然干燥7d, 放在水中浸泡24h 取出, 用濾紙揩干后稱量。

3.2 顏料體系的選擇

常用的含鉛、鉻等重金屬顏料具有優良的防銹性能但都有毒, 因此其使用范圍受到限制[ 3] 。采用三聚磷酸二氫鋁- 鐵紅- 碳酸鈣體系, 其中氧化鐵作為物理防銹顏料, 可以提高漆膜的致密度, 降低可滲性; CaCO3 為體質填料, 用以降低成本, 改善漆膜功能; 三聚磷酸鋁作為主體防銹顏料, 與傳統防銹顏料相比, 具有無毒、防銹性強、與樹脂相容性好等特點。由表3 可以看出, 用三聚磷酸鋁代替鋅鉻黃, 可以大大提高涂膜的耐鹽水性, 這是因為鉻酸鹽對腐蝕離子( 如Na+ 、Cl- 等) 的侵入比磷酸鹽更加敏感而造成的[ 4] 。三聚磷酸鋁中的  具有很好的化學活性, 能與鐵離子進行絡合, 在陽極部位形成三聚磷酸鐵保護膜[ 5] 。

防銹顏料對涂膜耐蝕性的影響

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

在進行配方設計時, 選用三聚磷酸鋁的含量分別為顏料總重量的20% 、30% 、40%, 以便通過考察防銹性能來確定主體防銹顏料的最佳用量。

3.3 顏料體積濃度對防銹性能的影響

顏料體積濃度( PVC) 對于防銹漆的效果起著重要作用。在臨界體積濃度以下時, 防銹性能隨顏料體積濃度的增加而增加, 超過臨界值, 其防銹性急劇下降。因此一般的實際應用均是低于臨界顏料體積濃度( CPVC) 。隨著各種顏填料的配比不同, 其PVC 和CPVC 都有所改變, 以下取PVC/ CPVC 的值分別為0.9、0.8 和0.7, 從中篩選最佳的PVC/ CPVC配方。表4 為9 個試樣在鹽水( 3% NaCl 溶液浸泡) 中的浸泡結果。

涂膜鹽水浸泡實驗結果

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

由表4 可知, 隨著三聚磷酸鋁含量和PVC/CPVC 值的提高, 涂膜耐鹽水性呈增加的趨勢, 這是由于防銹顏料顆粒小, 填充于涂膜中, 并與樹脂相互作用, 增加了涂膜的濕附著力和抗滲性。當PVC/ CPVC 為0.9, 三聚磷酸鋁含量為40% 時,涂膜的耐鹽水性最佳。


3.4 緩蝕劑對涂膜耐蝕性的影響

乳膠涂料涂覆在金屬表面, 成膜初期易造成早期銹蝕, 用于無銹金屬表面時必須添加緩蝕劑。常用的NaNO2 等緩蝕劑, 雖可解決早期銹蝕, 但由于其強水溶性而殘留在漆膜中, 極大地影響漆膜的耐鹽水性[ 6] 。


而且NaNO2 屬于陽極緩蝕劑, 緩蝕效果與其用量有很大關系, 若用量不足, 還會促進銹蝕, 所以常常與其他類型的緩蝕劑配合使用( 如陰極緩蝕劑、吸附型緩蝕劑等) , 以尋求協同效應。實驗中選擇了不同類型的緩蝕劑配制成復合型緩蝕劑Y, 用量一般為0.3% ~ 0.5%。表5 是對配方中分別采用NaNO2 和緩蝕劑Y 對涂膜耐鹽水性的對比實驗。

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

緩蝕劑對涂膜耐鹽水性的影響



3.5 成膜助劑的選擇

苯丙乳液在冬季低溫下不能完整成膜, 加入成膜助劑可以改善其成膜狀況。選用醇酯- 12 作為成膜助劑, 其在水中和油中的分配系數居中, 親水性強于純烴類助劑, 可使乳液成膜最為完全[ 7] 。經過測試, 在同樣條件下, 向乳液A 中加入2%( 按乳液量計) 的醇酯- 12, 可使膠膜吸水率降為1.85%, 能明顯提高涂膜的耐水性。一般情況下, 乳液的最低成膜溫度( MFFT )隨成膜助劑的用量增加而減小, 但成膜助劑用量對乳膠涂料的凍融穩定性有影響[ 8] 。表6 是成膜助劑用量及加入防凍劑后對乳膠凍融穩定性的影響。

表6 成膜助劑對凍融穩定性的影響( 粘度/ mPa?s)

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

表6 成膜助劑對凍融穩定性的影響( 粘度/ mPa.s)

注: 成膜助劑百分量以乳液量為基準; 樣品在- 20oc 貯存; 用NDJ- 79 旋轉粘度計測粘度。

由表6 可以看出, 當成膜助劑用量為2% , 丙二醇量為4% 時, 凍融穩定性良好。

3.6 其它助劑的選擇

在水性涂料中, 顏填料不易被水潤濕, 易產生聚集和絮凝, 因此, 分散劑的選擇及其用量是制備高質量水性涂料的關鍵之一。比較了不同種類水性分散劑對顏填料體系的分散效果, 結果見表7。

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

分散劑的應用效果

由表7 可見, 六偏磷酸鈉與PK- 100 配合使用, 對本體系有較好的分散效果。另外, 根據需要, 加入的還有防沉劑、消泡劑、防腐劑等。它們的用量很少( < 1%) , 卻能起到平衡涂料性能的作用。助劑的選擇有一定的配套相容性, 若配合不當, 會出現負面效應, 必須經過大量試驗, 以確定最佳的助劑品種和配比。

 

4 技術性能指標

水性防銹涂料的技術性能指標見表8。

涂料的技術指標

水性無毒防銹涂料,以無毒高效的三聚磷酸鋁為主要防銹顏料、苯丙乳液為基料研制成的綜合性能優良的水性防銹涂料的制備工藝, 并對影響涂料性能的諸因素進行了分析 中國建材網,cnprofit.com

5 結語

( 1) 對乳膠涂料中的基料、顏填料體系及各種助劑進行了選擇; 在涂料配方中, 隨著三聚磷酸鋁含量和PVC/ CPVC 值的增加, 涂層耐蝕性增強,當PVC/ CPVC 為0.9, 三聚磷酸鋁含量為40% 時,涂層的耐蝕性最佳;

( 2) 三聚磷酸鋁防銹乳膠涂料在綜合性能上已達到或超過文獻[ 5, 9] 中研制的水性乳膠涂料性能,它是一種具有良好防腐性能和環保適應性的水性涂料, 可為產品的繼續改進以及工業化擴大生產提供有效的理論數據。


標簽:行業資訊原料動態建材百科產品資訊建材應用市場評論技術中心成品材料建筑基材涂料油漆建筑材料
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。客服郵箱:[email protected] | 客服QQ:23341571
相關文章HOT
今日頭條Show更多
    熱點排行Hot
      門戶手機版WeChat
      掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中國建材網 您還可以直接微信掃描打開
      全站地圖

      深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
      察報警平臺

      公共信息安全網絡監察 公共信息安
      全網絡監察

      經營性網站備案信息 經營性網站
      備案信息

      中國互聯網舉報中心 中國互聯網
      舉報中心

      中國文明網傳播文明 中國文明網
      傳播文明

      深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
      電子標識


      平特一肖历史开奖记录