水性自交联丙烯酸防腐涂料

data-full-width-responsive="true"> 1 前 言在涂料的加工和生产过程中释放出来的VOC总量仅次于汽车尾气而位居第二, 占VOC 污染总量的20% ~ 25% , 其污染作用非常严重, 因此,减少和控制涂料中VOC 的释放, 是保护环境的一个必要措施。目前环境压力正在影响全球的涂料工业, 因此, 发展和推广低VOC 甚至零VOC 的环保型涂料是大势所趋。在水性防腐涂料领域, 一方面由于水性树脂技术的不断发展, 涂膜性能不断提高, 为水性防腐涂料提供了必要的基料; 另一方面随着改性防锈颜料( 硼酸锌、改性磷酸锌等) 的不断出现, 使水性防腐涂料更加环保化、性能更加优异。2 水性防腐涂料的发展历史第一阶段: 在水性防腐涂料发展的初期, 环保需求并不是涂料化学师们研究的重点, 人们更关心水性体系的不燃性、较低的气味及使用水清洗设备的低成本; 另一方面适合这一领域的树脂较少, 防锈颜料也较初级。第二阶段: 20 世纪60 年代中期, 苯丙共聚物乳液开始出现, 这些树脂显著的特点是低吸水率;另一方面与各种防锈颜料的相容性较好。这一时期逐步形成典型的防腐涂装体系为: 二道底漆、二道面漆或者三道无气喷涂( 干膜80um x 3) 。第三阶段: 70 年代末, 铅系( 如红丹) 、铬酸系( 锌黄) 等传统防锈颜料被证明对人体及环境有较大的危害, 新型低毒防锈颜料开始成为人们关注的重点。自交联聚合物分散体在这一时期也开始出现, 它表现出较好的防闪锈性、湿附着力及抗化学品性。第四阶段: 80 年代后期, 随着人们对产品性能要求的不断提高, 水性树脂正向多元化发展, 出现了水性双组分聚氨酯、环氧防腐涂料, 具有优异耐化学、物理性能和湿附着力; 单组分丙烯酸乳液性能进一步提高; 同时出现了水性硅烷基、水性氟烷基( 如氟碳、氟硅等) 、水性硅酸盐纳米等新型防腐涂料。水性防腐涂料发展历史见表1。注: 以上产品均为BASF 公司产品。3 水性防腐涂料的优缺点水性防腐涂料中由于用水替代溶剂型涂料中的溶剂, 这样既可降低生产成本, 又大大降低VOC的含量, 所以水性涂料才得以迅猛发展。但水性防腐涂料与溶剂型防腐涂料之间的区别是不容忽视的, 主要表现在三方面: ( 1) 水的特殊性能( 如:表面张力、蒸发潜热、导电性) ; ( 2) 水性体系中的稳定剂( 如: 乳化剂、分散剂) 和水溶性助剂。例如溶剂型涂料的干燥速度可通过配方中各种溶剂的比例调节, 然而在水性体系中这种性能在很大程度上是受水制约, 即使可通过一些高沸点或者低沸点的助溶剂进行调节; 另外水性体系中各种水溶性助剂对涂膜的性能影响较大, 成膜之后它们都残留在涂膜中, 增加了涂膜的吸水性, 严重影响涂层体系的防腐性能; ( 3) 钢铁底材遇水 闪锈。总之, 水性涂料的配制远较溶剂型涂料复杂,也存在一些不足之处, 但由于它能大大地降低VOC 含量, 顺应环保趋势, 而且能够满足许多场合下的性能要求, 所以我们有理由相信水性涂料是涂料发展的一大趋势。4 实验部分41 涂料配方( 见表2)42 制备工艺将配方中1~ 10 依次加入搅拌混合均匀后, 在砂磨机中高速研磨至细度[ 70um, 再加入消泡剂、成膜助剂、水、缓蚀剂, 搅拌均匀, 过滤包装。43 丙烯酸防腐涂料主要性能指标丙烯酸防腐涂料主要性能指标见表3, 耐盐雾性对比见图1。