有机膨润土使环氧富锌底漆结胶成因

data-full-width-responsive="true"> 0 前言环氧富锌涂料具有自然干燥快、附着力强、防腐能力强等特点，多用在钢管、储罐、钢结构、海洋平台、船舶、集装箱等领域，在重防腐方面起到了重要的作用。环氧富锌涂料是由两部分组成：其一，为锌粉、环氧树脂、表面活性剂及有机溶剂等调制而成的灰色黏稠状液体；其二，为聚酰胺树脂、有机溶剂配制而成的透明状液体。环氧富锌涂料成膜物为常温交联固化型树脂。其成膜机理如下(见图1)：聚酰胺树脂中的胺基与环氧树脂中的环氧基生成反应。环氧基与含活泼氢的化合物反应，包括伯胺、仲胺，但不与叔胺反应。叔胺可催化环氧基开环，使环氧树脂自身聚合，故叔胺类化合物可以作为环氧树脂的催化促进剂。环氧富锌涂料在夏季偶尔会发生涂料增黏，甚至结胶的现象。不但影响产品的贮存稳定性，而且由于产品的质量问题，从而会造成重大经济损失。图2是环氧富锌底漆结胶树脂的IR图谱。由图2可知：结胶树脂均为双酚A环氧树脂，且红外光谱特征吸收峰916 cm-1处峰非常小，说明环氧基已开环交联；1 64710 cm-1处也有一定的吸收特征，说明胺类与环氧树脂发生了交联反应。造成这些结果的原因可能是：不排除胺类固化剂或固化促进剂存在；不排除环氧基自开环交联因素；夏季高温是促成结胶的外界条件。膨润土是由两层硅氧四面体和中间的一层铝氧八面体组成。由于它的铝氧八面体和硅氧四面体中的Al3+和Si4+存在异价类质同象置换, 使蒙脱石层间带负电荷，为了平衡这些负电荷，层间吸附Ca2+、Mg2+、K+、Na+等阳离子。这些阳离子是可交换的，有机季铵盐与这些阳离子交换、插层进入膨润土层间，形成有机膨润土。环氧富锌涂料中含有有机膨润土作为体系的流变助剂。如果有机膨润土中的有机季铵盐游离，就很有可能导致环氧树脂结胶。1 试验部分试验原料：环氧树脂E-20*75，台湾长春企业集团；膨润土A，进口；膨润土B、膨润土C，国产；酒精，工业级；溶剂，工业级。试验仪器：红外光谱分析、岛津FTIR8400S。由于环氧富锌涂料的结胶成因与树脂、膨润土(含有季胺盐类物质)的种类、高温条件有关，故设计本试验的环氧富锌涂料试验体系如表1所示。本次试验7个样品按照GB/T 675331986进行试验。试验温度(502) ℃，贮存30 d。测试样品分子结果变化，结果见图3。采用索氏提取器(见图4)，配制质量浓度为95%的乙醇抽提有机膨润土，萃取液经浓缩干燥后得到表面活性剂。确定表面活性剂类型的方法很多，本文使用最常用的酸性亚甲蓝试剂法。2 分析与讨论21 红外光谱分析环氧富锌涂料中的环氧基的IR谱图特征吸收峰为916 cm-1，C-1、C-2、B-2 3个结胶样品的特征吸收峰非常小，说明环氧基已开环交联。其他谱图的特征吸收峰比较大，说明没有开环交联。表2是环氧富锌涂料体系的试验结果。