data-full-width-responsive="true"> 水性防腐蚀涂料的研制何新快1, 2, 陈白珍1, 2, 陈 洪1, 周宁波1( 1 株洲工学院包装与印刷学院, 湖南 株洲 412008;2 中南大学冶金物理化学与材料化学研究所, 湖南 长沙 410083)0 引 言金属的腐蚀给世界各国带来巨大的经济损失,长期以来, 一直采用多种技术对金属加以保护, 防止腐蚀的发生 。其中, 金属防腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐蚀涂层, 以隔绝腐蚀介质与金属基体。因此, 出现许多性能优良的涂料, 如重防腐蚀涂料、聚氨酯防腐蚀涂料、环氧树脂、含氟涂料等, 但这些涂料一般含有大量的有毒挥发性溶剂如二甲苯等, 造成环境污染。所以水性涂料、环保型防腐蚀涂料已成为研究的热门课题。成功研制出了一种环保型水性防腐蚀涂料, 其涂膜性能优于目前C06- 19 稳定型油溶性带锈涂料, 其制备工艺简单、成本低、环境污染小。1 试验部分1 1 药品与仪器磷酸( 分析纯) 、氢氧化铝( 工业级) 、氧化锰( 分析纯) 、明矾( 工业级) 、动物胶( 工业级) 、聚乙烯醇缩丁醛PVAB( 工业级) 、PVA( 聚乙烯醇) 、渗透促进剂( 自制) 、表面活性剂[ w ( 聚乙二醇辛基苯基醚类非离子表面活性剂) ：w ( 烷基糖苷类活性剂) ：w ( 乙醇) = 1 0：0 5：1 5 混合即得] 、有机合成标准磨口玻璃仪器、搅拌器、检测涂料性能的整套仪器。1 2 三带防腐蚀涂料的配方三带 ( 带水、带锈、带油) 防腐蚀涂料的配方为: 20% 磷酸, 0 2% 动物胶, 0 1% 明矾, 1 0% 氢氧化铝, 0 4%氧化锌, 0 3% 氧化锰, 0 4%丙烯酸,1 2%PVAB, 20%丙烯酸丁酯, 12% 丙三醇, 0 1%PVA, 0 8%表面活性剂, 0 8% 渗透促进剂( 有机多羟基酸) , 余量为水, 各用量均为质量分数。1 3 制备工艺铁锈转化液制备: 按配方计量比例, 先将磷酸与氢氧化铝混合均匀, 再加入氧化锰和氧化锌, 加热至溶液澄清, 趁热加入缓蚀剂, 搅拌至溶解, 再将动物胶、明矾和水混合加热溶解得到的溶液倒入, 边加热边搅拌均匀, 最后依次加入渗透促进剂和其
他辅料,搅拌至全部溶解便得防腐蚀涂料铁锈转化液A。有机成膜液配制: 称取一定量的PVAB, 用约16 倍的丙三醇在水浴加热到80~ 90时溶解, 自然冷却至室温备用( I液) ; 称取一定量的PVAB 用约8 倍丙烯酸丁酯的水浴加热到90℃时完全溶解并保持温度在40℃左右( II液) , 以1 0：1 1 的体积比将I 液倒入II液中并搅拌, 同时水浴加热, 直至完全溶解即得有机成膜液B。环保型防腐蚀涂料的配制: 将A 组分与B 组分按1 0:1 3( 质量比) 进行混合, 同时加入适量表面活性剂不断搅拌均匀便可得到粘稠状液体的环保型防腐蚀涂料。2 试验结果与讨论2 1 环保型防腐蚀涂料的主要性能将研制的涂料和市售C06- 19 稳定型油溶性带锈涂料进行性能比较, 结果见表1。从表1 可知:不仅该涂料的外观和流动性能均优于C06- 19 油溶性带锈涂料, 而且涂膜的附着力、干燥速度和耐( 环境) 介质性能、膜层厚度的均匀性和平整性等也明显优于C06- 19 油溶性带锈涂料。试验还发现,将此涂料直接涂在带有少量油污或水的锈面上, 涂料也能很快形成均匀致密的涂膜, 而普通水溶性或油溶性带锈涂料均很难涂上, 这表明该涂料具有很广泛的适用范围。表1 环保型防腐蚀涂料的主要性能
2 2 主组分对涂料性能的影响2 2 1 磷酸用量磷酸用量对涂料性能的影响见表2。从表2 可以看出, 开始随着磷酸用量的增加, 所得到的涂料成膜效果和稳定性变好, 当其用量为20%, 涂料成膜效果最好, 再增加其用量, 成膜效果反而有所下降。其原因是该涂料中含有有机成膜物和无机成膜物,其中磷酸是形成无机成膜物的重要物质, 随着铁锈溶解反应的进行, 钢铁表面的酸度降低, 当达到某一种难溶磷酸盐的溶度积后, 就发生磷化成膜反应:
磷酸用量过少无法成膜, 用量过多, 酸会进一步腐蚀金属内部, 不能起到保护作用。因此, 磷酸在涂料中的最佳质量分数为20%。
