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水性金属防腐涂料的配方设计要点

2019年12月18日 点击:

水性金属防腐涂料,在配方设计过程中,怎样能够获得最佳的防腐效果,是值得我们思考和探究的一个方向。下面从个人对于防腐涂料的理解,在水性单组份防腐涂料体系中,谈一谈水性金属防腐涂料的配方设计要点。



防腐好不好,树脂是关键

众所周知,金属的腐蚀有三个要素——水分、氧气和离子。这三者在与金属底材接触后,通过电化学原理,使金属表面产生氧化物,从而导致金属腐蚀。

金属防腐涂料通过在基材表面涂布成膜,隔开金属与水分、氧气、离子等的接触,从而起到防腐效果。

我们都知道,双组份聚氨酯涂料、双组份环氧涂料都有较为优异的防腐性能,这主要是因为它们在成膜过程中发生了交联反应。通过交联反应,使得漆膜异常致密,更好的隔绝了金属基材与外界的接触,从而能够展现出优异的防腐性能。

另外,树脂的耐水性以及对基材的附着力,都在防腐蚀的过程中起着举足轻重的作用。

可见,要取得优异的防腐性能,致密的漆膜是必要的。



树脂决定下限,配方决定上限

在树脂的防腐性能优秀的情况下,怎么将它的优势进一步展现,还要看配方设计中的影响因素。

1、颜填料的影响:

防锈颜料可以分为两类:①能够起到阻隔效应,延长渗透路径的片状填料。②可以提供阳极、使表面钝化或沉积从而保护基材的填料。

防锈颜填料的添加对常规防腐涂料漆膜的防腐蚀性能无疑是有很大的帮助,但在制备长期耐盐雾要求的体系中,未必都是好的。例如,在漆膜致密度很高的树脂体系中,漆膜本身的耐水性和屏蔽型都较为优良。某些填料具有一定的亲水性,能够影响漆膜的耐水性;同时填料的添加也会破坏漆膜的致密性,从而更有可能降低整体防腐蚀性能。

2、分散剂的选择

在制备防腐涂料的过程中,分散剂常常是必不可少的。分散剂是一种表面活性剂,大多有较强的亲水性。漆液成膜后,分散剂并不会消失或者反应掉,而是留在漆膜内部。这样会导致漆膜耐水性下降,对水分及其他亲水离子的隔绝也会降低,从而降低漆膜的防腐蚀性能。

3、增稠剂的选择

增稠剂的选择以聚氨酯类型为主,一般的碱溶涨型丙烯酸增稠剂对耐水有一定的影响。另外,聚氨酯增稠剂拥有更好的流变特性,能够帮助漆膜更好的在基材上润湿铺展。

4、成膜助剂的选择

在涂料的成膜过程中,水分首先挥发,成膜助剂通过增塑作用软化乳胶粒子避免开裂,从而起到帮助成膜的作用。

人们常常认为,成膜助剂帮助涂料成膜后,就会挥发掉,对涂层本身并没有什么影响,其实并非如此。在应用实验中,不同的成膜助剂对涂料的影响是多方面的:最为显著的是硬度爬升,其次对耐水、耐盐水、附着力、耐盐雾等都有不同程度的影响。


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表 部分成膜助剂对漆膜各项性能的影响


从以上实验结果来看,溶剂对H1440体系中的性能影响很大,尤其是对耐盐雾等性能的影响。当然,这是针对H1440体系中的实验,在其他体系中有待进一步实验。

5、配方用水

配方中建议使用去离子水,常规的自来水含有大量的离子和杂质,不但使涂料的稳定性承担一定的风险,对涂层的防腐蚀效果也会有一定程度的影响。



三分涂料,七分施工

涂料作为一种“半成品”,施工应用是非常重要的。好的涂料搭配上好的施工应用,才能真正展现出涂料的性能。

1、基材

基材的种类,包括基材的处理情况种类繁杂。不同的基材、不同的基材处理方式,都对漆膜的防腐蚀性有显著的影响。但有一点,必须保证基材是洁净无尘、无油的。

2、膜厚

厚膜化是保证涂膜防腐性的重要条件之一,更厚的漆膜为涂层能够有效阻挡腐蚀因素提供了保证。