水性环氧聚酯防腐涂料的研究

data-full-width-responsive="true"> 0 前 言传统的防锈涂料多为溶剂型涂料，常见的品种有醇酸、环氧、丙烯酸、聚氨酯等，其中均含有大量的有机溶剂。国外自20世纪70年代初就已开展高固体分、无溶剂、粉末和水性涂料等环境友好型防锈涂料的研制，其中水性涂料因成本较低，施工安全方便，得到了较多的研究;80年代中期以来，世界各国环境保护法规对涂料中挥发性有机溶剂含量的限制日益严格，引起水性涂料研究的热潮，由于环境保护越来越受到人们的关注，对无毒、低毒的水性防锈涂料的研究已成为当前防锈涂料发展的重要方向之一。1 试验部分11 水性环氧聚酯树脂的制备111 原材料聚醚204，南京;新戊二醇、三羟甲基丙烷、己二酸、四氢苯酐，均为进口;二甲苯、二乙醇胺，工业品;环氧E-44，岳阳石化总厂;丙二醇甲醚，江苏;DMAE（N，N-二甲基乙醇胺），上海试剂厂;去离子水，自制。112 制备工艺将多元醇、多元酸加入到带有温度计、搅拌器、冷凝器的反应釜中，开始加热，等物料熔化后启动搅拌，慢慢升温到190 ℃，保持3 h后测酸价，当酸价小于25后，开真空抽30 min，降温到70 ℃加入环氧树脂溶液，再降温到40 ℃以下加入中和剂、助溶剂和水。12 水性环氧聚酯防腐涂料的配制水性环氧丙烯酸浸涂漆配方见表1。生产工艺:将水性环氧聚酯树脂投入缸中，启动搅拌，在搅拌状态下依次加入分散剂、消泡剂、稀释剂，搅拌10 min后，加入各种颜料、防锈填料，高速分散均匀后，入机研磨至细度m，抽入调漆缸中，在搅拌状态下加入甲醚化氨基树脂、催化剂等余料，搅拌均匀后，过滤，包装。表1 水性环氧聚酯防腐涂料配方13 水性环氧聚酯防腐涂料性能指标研制的水性环氧聚酯防腐涂料的性能指标见表2。2 结果与讨论21 原料的选择环氧树脂的引入是本配方的关键，本试验通过叔胺的催化作用，让环氧树脂部分开环后接入聚酯中，从而提高其附着力和防腐性能，表3是环氧树脂用量对合成树脂后性能的影响。由表3可以看出，环氧树脂质量分数在5%左右，不影响水性聚酯树脂的透明度。22 中和剂的选择中和剂不同，能明显影响树脂的水溶性、黏度、贮存稳定性等指标，因此选择合适的中和剂也是十分重要的，本试验合成的树脂是阴离子型树脂，需要采用碱性中和剂，从水溶性的角度来比较，氨水、氢氧化钾的助溶效果不如乙醇胺的效果好，从涂料的稳定性来考虑，选用叔胺比较好，它不会使聚酯产生胺解反应，故本试验选用N，N-二甲基乙醇胺作为中和剂。23 分散剂的选择分散剂的选择非常重要，很多分散剂都会降低涂膜的耐蚀性，防腐蚀性和分散性的最佳平衡是选择分散剂的关键，强疏水性的分散剂吸咐在颜料颗粒表面，通过电荷排斥和空间位阻排斥，使颜料颗粒稳定分散，防止颜料颗粒形成，不会产生诸如附着力降低、柔韧性不良、耐水性差等问题，本试验采用了聚羧酸盐类分散剂。24 助溶剂的选择助溶剂的作用是增加树脂在水中的溶解度，同时提高涂料的稳定性，改善涂膜的外观和流平性，常用的助溶剂有长链的醇类、醇醚类、仲丁醇，可以使树脂得到较低的黏度，但气味较大。乙二醇醚类助溶效果也很好，但是它们对血液系统、淋巴系统、生殖系统有严重的损害，国家已对该类产品的应用作出了限制;丙二醇醚类具有低气味、毒性低、助溶效果优异，故本试验选择丙二醇甲醚为助溶剂。