王站　劉曄　朱新春

摘要：我國(guó)對(duì)涂料VOC排放量予以高度重視，相繼出臺(tái)了數(shù)部法規(guī)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水性防銹涂料工藝技術(shù)日益成熟，文章介紹了采用新型乳液，通過(guò)添加化學(xué)及物理防銹顏料同時(shí)配合各類(lèi)助劑制備一種新型的水性帶銹底漆，并闡述了新型帶銹底漆的防銹原理及影響因素。

關(guān)鍵詞：帶銹底漆；金屬腐蝕；水性配方；涂料工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：U272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）13-0021-02

金屬腐蝕造成的直接和間接損失十分巨大。涂料用于金屬材料的帶銹有較長(zhǎng)的歷史，種類(lèi)很多，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)生活質(zhì)量的提高，環(huán)保要求變得越來(lái)越嚴(yán)格。我國(guó)對(duì)涂料VOC排放量也予以高度重視，相繼出臺(tái)了數(shù)部法規(guī)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。水性防銹涂料工藝技術(shù)日益成熟，符合環(huán)保和節(jié)能的要求，成為防銹涂料的重要發(fā)展方向。

1 配方設(shè)計(jì)原理

新型水性帶銹底漆防銹原理是通過(guò)是采用一種滲透性強(qiáng)的樹(shù)脂作為漆基，借助于助劑、極性溶使涂料具有良好的滲透性，從而可以浸潤(rùn)和滲透鋼鐵表面銹層，機(jī)械地把鐵銹浸透和包封起來(lái)，有效地將銹蝕和外界腐蝕介質(zhì)隔絕，使鐵銹失去了原有的活性，增強(qiáng)了銹蝕層與鋼板、銹蝕層與涂層及涂層與鋼板間的附著力，從而阻止銹蝕進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生新的鐵銹。另外樹(shù)脂產(chǎn)生的獨(dú)特的自交聯(lián)的多相體系，加上物理防銹顏料的屏蔽作用大大減少了水和氧氣的滲透，同時(shí)涂料中的化學(xué)防銹顏料與銹層中活潑有害的成分反應(yīng)，生成穩(wěn)定的抑制化合物，從而使整個(gè)銹層成為涂料中穩(wěn)定的具有保護(hù)性的填料成分。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 原材料

原材料如表1所示。

2.2 水性帶銹底漆的配方及制備

2.2.1 配方如表2所示。

2.2.2 涂料制備。將2-9按重量比依次加入到1中，經(jīng)高速分散機(jī)混合均勻后，進(jìn)入砂磨機(jī)研磨至細(xì)度≤30um，在高速攪拌下加入10到分散均勻，在低速攪拌下依次加入11-16，攪拌均勻后包裝。

2.2.3 水性帶銹底漆的技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

3 結(jié)果與討論

3.1 基體樹(shù)脂的選擇

AC2403是一種獨(dú)特的自交聯(lián)的多相的丙烯酸分散體。多相分散體至少由兩種不同的聚合物組成。這兩種不同的聚合物通常有著不同的玻璃化溫度Tg（軟/硬）。低Tg的部分通常在室溫下就可以成膜，扮演著成膜助劑的作用。高Tg聚合物通常室溫下不能成膜，甚至超過(guò)50℃也不能成膜。這樣設(shè)計(jì)的原因是為了用高Tg聚合物來(lái)填充到整個(gè)聚合物體系中形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立間隔。這樣不僅增加了聚合物抗?jié)B能力，還增大了機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)性。所以AC2403形成的聚合物可以有效阻斷水、氧、水蒸氣的滲透，防銹能力大幅度提高。

3.2 防銹顏料的選擇

雖然成膜基料樹(shù)脂對(duì)涂料的性能有決定性影響，但是防銹顏料的品種和用量以及基料樹(shù)脂與防銹顏料的相互作用對(duì)涂料的穩(wěn)定性、物理機(jī)械性能，尤其是涂層的耐蝕防腐性能具有相當(dāng)大的影響，因而合理地選擇防銹顏料品種及其用量，是高性能防銹涂料配方設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

3.2.1 化學(xué)防銹顏料。三聚磷酸鋁作為一種新型的無(wú)公害高效防銹顏料，顯示出其他傳統(tǒng)防銹顏料所不具有的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)毒，防銹性好，與樹(shù)脂相容性好，與顏/填料混合性好。三聚磷酸根離子，具有很好的化學(xué)活性，能與多種金屬離子形成絡(luò)合物，對(duì)二價(jià)、三價(jià)鐵離子具有很強(qiáng)的絡(luò)合能力，形成三聚磷酸鐵保護(hù)膜，此外三聚磷酸根離子發(fā)生解聚反應(yīng)生成從焦磷酸根離子到正磷酸根離子等多種離子，這些離子進(jìn)一步在金屬表面形成堅(jiān)韌的鈍化膜，所以三聚磷酸鋁是一種非常優(yōu)秀的防銹顏料。

3.2.2 物理防銹顏料。云母氧化鐵屬于鱗片狀填料，加入到樹(shù)脂中可以降低涂料的成本和改善涂層性能。鱗片狀填料在涂膜中互相平行交疊，實(shí)際上等于加大了防腐蝕涂層的厚度，另外再加上其產(chǎn)生的“迷宮效應(yīng)”，減緩了腐蝕介質(zhì)的滲透速率，大大延長(zhǎng)了腐蝕介質(zhì)的滲透路徑，從而起到延緩腐蝕的作用。鱗片狀填料是不連續(xù)地分散于涂膜之中，切斷了涂膜中的毛細(xì)孔，能夠降低樹(shù)脂固化時(shí)所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，減少了涂層的收縮變形，使涂層的微裂紋、微孔大大減少，提高了涂層的防腐蝕效果。

4 結(jié)語(yǔ)

新型水性帶銹底漆通過(guò)采用自交聯(lián)乳液，配合防銹顏料，適用于各種帶銹金屬的防銹與保護(hù)，具有附著力好、防銹能力強(qiáng)、耐酸、耐堿、耐各種化學(xué)介質(zhì)好的特點(diǎn)，是一種高性能環(huán)保重防腐涂料。

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作者簡(jiǎn)介：王站，徐州華日化學(xué)工業(yè)有限公司技術(shù)部長(zhǎng)，江蘇省工程機(jī)械專(zhuān)用涂料工程技術(shù)研究中心副主任；朱新春，徐州華日化學(xué)工業(yè)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理，研究方向：涂料生產(chǎn)和技術(shù)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）