低表面处理涂料的配方设计和研究进展

0引言

每年因腐蚀而报废的钢铁结构约占钢铁总产量的20%以上,据统计,我国钢材锈蚀损失约占国民经济生产总值的4%。为防止腐蚀,最有效简便的方法就是用涂料来保护。钢铁表面除锈除水,增加涂装保护成本,还要考虑气候、湿度因素,有时会延误工期。据统计,在对钢铁涂装的总费用中,表面处理占42%,施工30%,涂料19%,拷锈9%。低表面处理涂料

[1](surface-tolerantCoating)主要针对在不可能完全达到喷砂级别

Sa2.5(ISO8501—1:1988),可以涂覆在手工或动力工具打磨到St2和St3级别的表面和高压水喷射除锈表面以及在潮湿环境下或含有水膜表面的带水带锈涂料,近几年该领域正在国内外形成研究热点。

1低表面涂料配方设计原理

1.1基料的选择

水性乳胶体系:采用醋酸乙烯、丙烯酸共聚物、氯醚乳液、水性环氧制成水性树脂[2-4],其特点是将铁锈分离并包围在涂层中,阻止锈蚀的扩展。苯丙乳胶能形成渗水性较好的漆膜,无法用作好的屏蔽涂层,但与防锈颜料拼用比较成功。氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳胶,能提供极佳的对水蒸汽及氧的屏蔽作用,与颜料拼用时,其水蒸汽渗透性稍高,渗氧性较低。水性体系存在的问题是体系的pH值、温度等使用条件要求较为严格,从而限制了它的应用范围。无溶剂环氧树脂体系是目前应用数量最多、范围最广的重防腐涂料用树脂,尤其是低相对分子质量液体环氧树脂,是高固体分及无溶剂重防腐涂料的常用树脂。在带锈涂装方面,环氧带锈涂料的制备是较成熟的技术。而带水涂装方面,双酚A环氧树脂的结构中带有大量含有极性的羟基和醚键[5],因此,即使在含水表面,也有很大附着力,是带湿带锈的最好选择。

1.2带水涂装组分

对于无溶剂环氧树脂体系,带水涂装组分的选择主要是考察固化剂的带水涂装功能。具有带水涂装功能的环氧固化剂可以是潮气固化聚氨酯、酮亚胺、潮气固化聚酰胺等,要求固化剂与环氧树脂混合后的亲铁功能大于水的亲铁功能,以便于涂装时能立即与铁结合,将铁表面的水分挤走,该水分再透过涂层的微孔或随溶剂和水分处理剂一起挥发。根据这一原理,对8种可能用于带水涂装的国内外典型环氧固化剂进行全面的评价试验[6],试验结果如表1所示。