data-full-width-responsive="true"> 1 前 言腐蚀(锈蚀) 不仅造成巨大经济损失,并有损自然资源和环境保护[1 ,2 ] 。据估计,全世界每年钢产量约有30 %被腐蚀掉。在各种防腐蚀技术中,涂料对钢制产品和设施不仅能起到很好的保护作用,而且具有装饰作用。同时,还能与其
他防腐蚀技术相配合。国内外相继开发了一系列防腐蚀涂料,包括带锈涂料,但大多为溶剂型[2 ,3 ] 。该类涂料中除含大量溶剂外,还含有许多有毒颜料,给环境造成严重污染,影响人体健康。为此,近年来人们努力开发低污染、低毒的涂料,但大多数用作底漆,作为面漆应用的还很少。本文研究苯丙乳液与纯丙乳液拼用,采用无毒防锈颜料,配制底面合一的水性带锈防锈漆。2 实验部分211 树脂的合成21111 Ⅰ型树脂的合成Ⅰ型树脂合成配比见表1。将水、乳化剂、丙烯酸投入反应釜,乳化均匀。取出2/ 3 后再将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯抽入反应釜,乳化均匀,通过真空泵打入计量罐。再将取出的2/ 3 打入反应釜,搅拌升温至要求温度后,滴加计量罐内混合单体,及4/ 5份引发剂,约2 h 加完,然后加入余量引发剂,保温2 h ,加苯乙烯在1～2 h 内加完,降温,加氨水调pH 合格后过滤,装桶。
Ⅰ型树脂的技术指标见表2 。
21112 Ⅱ型树脂的合成Ⅱ型树脂的配比见表3 。将水、乳化剂、丙烯酸投入反应釜,乳化均匀。再将丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、交联剂,加部分乳化剂乳化均匀,用真空泵打入滴加罐。将乳化液搅拌加热至所需温度,滴加乳化后的混合单体及4/ 5 份引发剂,约2 h 加完,然后加入余量引发剂,再保温2 h ,调pH 至815～915 过滤,装桶。
Ⅱ型树脂的技术指标见表4 。
212 水性带锈防锈漆的配比水性带锈防锈漆的配比见表5。
将水、颜料、分散剂、润湿剂等混合,用三辊磨研磨到所需细度( m) ,制得色浆,然后将二种乳液按量投入搅拌罐,用氨水调整pH 值在815～915 范围内,加入成膜助剂、消泡剂、色浆,在高速搅拌下搅拌均匀,过滤,包装,即得成品。所得成品的性能指标见表6 。
3 结果与讨论311 铁锈的主要成分及活性颜料保护原理在复杂的生锈过程中,锈的成分与气候环境及锈蚀时间有关。从锈层组成上看,铁锈是稳定的铁化合物(- FeOOH、Fe3O4 、Fe2O3) 和活泼的铁化合物( r -FeOOH) 的混合体[4 ] ,其中r - FeOOH(铁锈酸) 最为有害。本涂料采用三聚磷酸铝- 磷酸锌- 氧化锌- 滑石粉- 硫酸钡体系,并辅以渗透剂,是一种集稳定型和渗透型为一体的带锈防锈漆。借助于渗透剂的渗透和润湿作用,可使涂料渗透到锈层内部,把铁锈分割包围,而活性防锈颜料中的P3O5 -10 及PO3 -3 除了与成膜物中的极性基团( OH , COOH) 络合成稳定的交联化合物,更能与Fe3 + , Fe2 + 生成螯合物,在金属表面形成稳定的保护膜[5 ] ,抑制锈蚀的形成与发展,从而起到防锈作用。312 助剂的选用水性乳胶漆需要有多种助剂的配合,如成膜助剂、消泡剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、表面活性剂及其他功能性助剂。这些助剂用量虽少,起的作用却很大,但每种助剂都不同程度地有副作用,并相互制约,配用量不当,就会对性能产生影响,因此应坚持少而精的原则。313 毒性验证本涂料从研制到生产一直本着无毒的原则,因此原料,特别是防锈颜料及其他颜料的选用应全部为无毒品。经日本涂料工业协会检验表明,本涂料不含Pb ,Sb ,Hg ,Cr 等有毒金属。4 施工方法及实际应用该涂料可采用喷涂、刷涂、浸涂等方法施工。施工前先喷砂除去钢铁表面浮锈,用本涂料涂刷三道,使厚度达到110 10 m 即具有很好的防锈防腐性能,并可达到底面合一的效果。与传统带锈防锈漆相比,本涂料不仅减少了漆的用量,改善了施工环境,而且减少了传统除锈方式的人力、物力、财力的浪费,受到用户好评。本涂料已用于石油化工管道、电视塔身、煤气贮罐罐体、抽油机、汽车底盘等涂装。5 结 论研制的水性带锈防锈漆,以水为溶剂,并选用无毒的防锈颜料及其他颜填料,不仅减少了环境污染,节约了资源,而且提高了涂装效率,减少了施工费用。经用户实际应用,底面合一的水性带锈防锈漆的各项性能指标均能满足实际需求,原料来源广,生产设备简单,易于工业化生产。
