快干型重防腐环氧底漆的研制
刘海军,蒋永祥,郑爱平,谭清新(湖南中汉高分子材料科技有限公司,湖南常德415907)
0 引言
重防腐涂料在严酷的腐蚀环境下具有长效的使用寿命,是具发展前景的涂料之一[1]。目前在重防腐涂料中使用多的是环氧涂料、聚氨酯涂料和含氯的乙烯类涂料[2]。聚氨酯涂料耐候性好,但少量残存的游离异氰酸酯基易与环境中的潮气和水分反应,并对人体健康造成影响,且价高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐温性和耐溶剂性较差。而环氧涂料有优良的附着力和低收缩率;对水、中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性和抗渗透性。环氧涂料具有优异的防腐性能,但环氧涂料往往需要在一定温度下烘烤或在常温下较长时间才能固化[3],不能满足与聚氨酯漆的“湿碰湿”施工,短的时间也要间隔为2 h以上才能喷涂聚氨酯面漆,对于许多生产企业来说,由于施工条件和流水线作业的要求,往往希望在达到预期性能的前提下,尽量缩短固化时间和降低固化温度。因此有必要对目前的环氧底漆进行改进,在保证环氧底漆的机械性能和耐化学品性能的同时,使环氧底漆自干30min后能喷涂下一道聚氨酯涂料,满足环氧底漆与聚氨酯漆的“湿碰湿”涂装工艺要求。
1 试验部分
1.1 原材料
试验用原材料名称、规格及产地见表1。
表1 试验用原材料名称、规格及产地
1.2 试验仪器及标准
试验仪器及检验标准见表2。
1.3 试验配方
A 组分(质量份):固体环氧树脂20~24 份,分散剂1~2 份,混合溶剂19~29 份,氧化铁红15~25 份,混合颜填料26~38 份,防沉剂1~2 份。
B 组分:固化剂,混合溶剂。
配比:按A 组分∶B 组分(质量比)=5∶1。
1.4 试验方法
先进行配方设计,再按照配方配料。先将固体环氧树脂用混合溶剂溶解成透明均匀的透明液体,再加入分散剂,颜填料和防沉剂混合研磨至细度为30 μm。按标准制备检验试板,单层试板膜厚(40±5) μm,自干30 min 后喷涂下一道聚氨酯涂料,干燥后进行性能检测。
2 结果与讨论
2.1 环氧树脂的选择
环氧树脂的种类有很多,本试验主要根据环氧值来选择,选用3 种不同环氧值的固体环氧树脂进行试验,均为江苏三木化工集团生产,表3 为这3 种不同环氧值的固体环氧树脂的机械性能对比试验结果。
从表3 可以看出,漆膜的机械性能都较好,基本达到要求。但604 环氧树脂的耐化学品性能较607 环氧树脂和609 环氧树脂要好,尤其在干燥时间方面有显著的优势,所以接下来的试验均采用604 固体环氧树脂。
2.2 固化剂的选择
涂料的基本性能是由成膜物质和固化剂共同决定的,固化剂对涂料的干燥性能也有较大的影响。环氧树脂的固化剂主要为胺类固化剂,通常是多元胺、胺加成物或者是聚酰胺类,表4 为820、D8196、650 和T31 这4 种环氧树脂固化剂的对比试验结果。
其中820 为改性胺类固化剂,D8196 为改性芳脂胺类固化剂,650 为聚酰胺类环氧固化剂,T31 为多元胺类固化剂。从表4 可以看出,固化剂的选择对漆膜的性能有很大的影响,尤其对干燥程度的影响较为显著,其中使用T31固化剂的漆膜干燥性能好,但柔韧性较差,且耐盐雾性也较差。使用650 固化剂的漆膜干燥性能较差,且耐盐雾性也较差。使用820 固化剂的漆膜,干燥性能的其他机械性能都较优异,但耐盐雾性能较差。使用D8196 固化剂的漆膜,虽然干燥性能较使用T31 固化剂的漆膜稍差,但其他性能都较优异,尤其表现在耐中性盐雾性能方面。总的说来,D8196 在4 种固化剂中的综合性能好,干燥时间也较合适,而且“湿碰湿”后的漆膜层间附着力也好,以下试验均以其作为固化剂。