【防腐涂料】绿色卫士--低黏度环氧树脂制备超高固体分防护涂料

发表于2015/8/21 13:58:18| 次阅读| 来源欧洲涂料杂志| 作者ECJ

摘要：重点介绍了一种新型低黏度环氧(LVE)涂料，与当前使用的传统液体环氧涂料相比，施工性能更好， VOC更低。

LVE与一些市售环氧树脂的性能对比，见表1。制备涂料过程中所用的配套固化剂详见表2。

如图3所示：为评价LVE涂料性能，配方中体积固体分90%(85 g/L VOC)、颜料体积浓度(PVC)25%、环氧/胺 NH摩尔比1/1。

用Cowles( 齿盘式分散盘）分散颜料和环氧树脂，分散过程中添加分散剂、消泡剂和流变剂，制备试验用涂料。为达到所需固体分，配方中还添加了二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯和甲基异丁基酮(MIBK)混合溶剂。在不同的基材上直接刮涂制备的涂膜，干膜厚度约100μm，在25 ℃相对湿度50%条件下干燥。按下列规定的时间间隔检测硬度。此外，在室温固化7d后检测其他性能。

施工和黏度检测

在“Bonderite 1000”磷化处理的冷轧钢板(ACT Test Panels LLC)上，对大多数涂料性能进行测量。用处理过的铝基材(Q-Lab 公司的“Q板AL～412”)进行 König 硬度测试。防腐性能采用喷砂处理的钢板(16号经喷砂处理的热轧钢板，厚度1.5～2.5 mil；或为客户订制的实验室样板)进行检测。

为比较LVE配方与液态双酚F 型二缩水甘油醚 (BFDGE)配方的无气喷涂性能，采用了一种市售防护涂料的配方，如图4所示。该配方用酚醛胺固化剂，不含防腐颜料。喷涂检测采用了带有适当喷嘴的 Graco“XForceHD”重型无绳无气喷涂装置，以达到最佳喷涂扇形和雾化效果。

为评估各种材料在不同条件下的黏度，使用了几种不同的实验室仪器。对于环氧树脂，使用剪切速率为 5 s－1的实验室流变计(“AR2000”流变计、TA仪器)和1 根直径60 mm的1o钢锥头。

制备涂料过程中，剪切速率较低时，使用Krebs黏度计(Brookfiled Engineering公司的“KU 1+”黏度计)，剪切速率较高时(即ICI黏度)，使用带有“CAP-06”圆锥头(直径14 mm)的锥板流变计(Brookfiled Engineering公司的 “CAP 2000+”)，转速为1 000 r/min，相当于3 300 s-1的剪切速率。

固化和物理性能

根据涂料黏度增加20 KU所需时间，确定活化期。在组分A和B混合后，立即测得初始黏度，之后每隔 15～30 min测定一次。

使用B.K.干燥时间记录仪测量干燥时间。用1根 75 μm涂漆棒，将涂料直接刮涂在玻璃上。根据ASTM D5895，检测并记录24 h内干燥情况。

根据ASTM D4366，测定König(科尼摆)硬度。在经过处理的铝基材表面涂覆涂料，分3次检测硬度，取平均值。分别测量经过1d和7d固化后的König硬度。抗冲击强度展示涂料柔韧性(在磷化处理的冷轧钢板上检测)。根据ASTM D2794，进行正冲涂层冲击试验(涂层面朝上)，测定抗冲击强度，将一个4lb(1.8 kg) 重物从已知高度落下，在样板表面形成凹陷。检查凹陷上或凹陷周边的涂层开裂或脱落情况，记录相应的数据(单位：in-lb)。

耐化学性和防腐性能检测

将涂料与化学物质接触，测试耐化学性，包括：甲乙酮(MEK)、水、氢氧化钠溶液(15%)、氢氧化铵溶液 (28%)、盐酸(10%)、硫酸(10%)、乙醇溶液(50%)、异丙醇(IPA)、“Formula 409”清洁剂、“Pine Sol”清洁剂和汽车制动液。

用浸有不同化学品的滤纸覆盖在涂层表面，然后用一个金属盖压24 h。对乙醇和异丙醇，应用毛毡垫板，确保接触面24 h内一直保持湿润。用1～10级对涂层外观进行评价。表5列出平均耐化学性的综合排名。根据ASTM G85.A5，用盐雾腐蚀箱和循环腐蚀试验箱对防腐性能进行检测。在23 ℃、50%相对湿度条件下，样板经过7d固化，划线并将边缘粘牢，然后放入腐蚀箱中放置500h、1 000h和1 500h。根据ASTM D714，对样板起泡情况进行评价，根据ASTM D1654，测量划线处扩蚀宽度。