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關于快干型重防腐環氧底漆的配方研制

劉海軍，蔣永祥，鄭愛平，譚清新 (湖南中漢高分子材料科技有限公司，湖南常德415907) 摘要：選用不同環氧值的固體環氧樹脂，配套不同種類的固化劑，不同的顏基比等幾個方面著手試驗，研究結果表明，采用604固體環氧樹脂，配套 D8196固化劑，在顏基比為2.5時，環氧底漆的機械性能，耐化學品性能達到最優，且能使環氧底漆在自干30min后噴涂下一道涂料，滿足環氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。關鍵詞：環氧底漆；重防腐；環氧固化劑；快干 0引言重防腐涂料在嚴酷的腐蝕環境下具有長效的使用壽命，是最具發展前景的涂料之一[1]。目前在重防腐涂料中使用最多的是環氧涂料、聚氨酯涂料和含氯的乙烯類涂料[2]。聚氨酯涂料耐候性好，但少量殘存的游離異氰酸酯基易與環境中的潮氣和水分反應，并對人體健康造成影響，且價高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐溫性和耐溶劑性較差。而環氧涂料有優良的附著力和低收縮率；對水、中等酸、堿和其他溶劑有良好的耐蝕性和抗滲透性。環氧涂料具有優異的防腐性能，但環氧涂料往往需要在一定溫度下烘烤或在常溫下較長時間才能固化[3]，不能滿足與聚氨酯漆的“濕碰濕”施工，最短的時間也要間隔為2h以上才能噴涂聚氨酯面漆，對于許多生產企業來說，由于施工條件和流水線作業的要求，往往希望在達到預期性能的前提下，盡量縮短固化時間和降低固化溫度。因此有必要對目前的環氧底漆進行改進，在保證環氧底漆的機械性能和耐化學品性能的同時，使環氧底漆自干30min后能噴涂下一道聚氨酯涂料，滿足環氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。 1試驗部分 1.1原材料試驗用原材料名稱、規格及產地見表1。
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1.2試驗儀器及標準試驗儀器及檢驗標準見表2。
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1.3試驗配方 A組分(質量份)：固體環氧樹脂20～24份，分散劑1～2份，混合溶劑19～29份，氧化鐵紅15～25份，混合顏填料26～38份，防沉劑1～2份。 B組分：固化劑，混合溶劑。配比：按A組分∶B組分(質量比)=5∶1。 1.4試驗方法先進行配方設計，再按照配方配料。先將固體環氧樹脂用混合溶劑溶解成透明均勻的透明液體，再加入分散劑，顏填料和防沉劑混合研磨至細度為30μm。按標準制備檢驗試板，單層試板膜厚(40±5)μm，自干30min后噴涂下一道聚氨酯涂料，干燥后進行性能檢測。 2結果與討論 2.1環氧樹脂的選擇環氧樹脂的種類有很多，本試驗主要根據環氧值來選擇，選用3種不同環氧值的固體環氧樹脂進行試驗，均為江蘇三木化工集團生產，表3為這3種不同環氧值的固體環氧樹脂的機械性能對比試驗結果。
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從表3可以看出，漆膜的機械性能都較好，基本達到要求。但604環氧樹脂的耐化學品性能較607環氧樹脂和609環氧樹脂要好，尤其在干燥時間方面有顯著的優勢，所以接下來的試驗均采用604固體環氧樹脂。 2.2固化劑的選擇涂料的基本性能是由成膜物質和固化劑共同決定的，固化劑對涂料的干燥性能也有較大的影響。環氧樹脂的固化劑主要為胺類固化劑，通常是多元胺、胺加成物或者是聚酰胺類，表4為820、D8196、650和T31這4種環氧樹脂固化劑的對比試驗結果。
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其中820為改性胺類固化劑，D8196為改性芳脂胺類固化劑，650為聚酰胺類環氧固化劑，T31為多元胺類固化劑。從表4可以看出，固化劑的選擇對漆膜的性能有很大的影響，尤其對干燥程度的影響較為顯著，其中使用T31固化劑的漆膜干燥性能最好，但柔韌性較差，且耐鹽霧性也較差。使用650固化劑的漆膜干燥性能較差，且耐鹽霧性也較差。使用820固化劑的漆膜，干燥性能的其他機械性能都較優異，但耐鹽霧性能較差。使用D8196固化劑的漆膜，雖然干燥性能較使用T31固化劑的漆膜稍差，但其他性能都較優異，尤其表現在耐中性鹽霧性能方面。總的說來，D8196在4種固化劑中的綜合性能最好，干燥時間也較合適，而且“濕碰濕”后的漆膜層間附著力也最好，以下試驗均以其作為固化劑。 2.3合適顏基比的選擇在基本配方的基礎上，適當增加顏填料的用量，檢測其綜合性能，具體的試驗方案見表5，性能對比結果見表5。關于快干型重防腐環氧底漆的配方研制

從表6可以看出，通過增加顏填料的用量，能提高漆膜的干燥速度和漆膜硬度，對漆膜的防腐性能也有一定的提高，而且可以降低成本。究其原因是因為隨著涂料中顏填料含量的增加，樹脂含量相對下降，可以提高漆膜的致密性，但顏填料的增加量也是有限的，比如當顏基比達到3時，漆膜的各項性能都有明顯下降，具體表現在耐化學品性能和層間附著力方面。 2.4配方的確定采用底漆2#配方，樹脂采用江蘇三木化工集團生產的604固體環氧樹脂，配套D8196固化劑，各項性能測試結果見表7。關于快干型重防腐環氧底漆的配方研制

從表7中可以看出，新配方的環氧防腐底漆耐酸性雖有輕微變色，但其他各項耐化學品性能都很優異，其中耐酸性有待進一步的研究進行完善，但這在底漆的標準中是允許的。而且該底漆能在自干30min后噴涂下一道涂料，滿足現代企業對環氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。 3結語 (1)選用合適的環氧樹脂，既能滿足各項機械性能，也能保持良好的耐化學品性能。 (2)選擇合適的改性胺環氧固化劑，既能顯著提高涂料的固化速率，加快涂膜的干燥速率，還能獲得很好的化學性能，達到重防腐環氧底漆的指標標準。 (3)選擇合適的顏基比，不僅能加快涂膜的干燥速率，還能降低成本。 (4)此重防腐環氧底漆自干30min后可噴涂下一道聚氨酯涂料，滿足環氧底漆與聚氨酯漆的“濕碰濕”涂裝工藝要求。參考文獻 [1]李國榮.重防腐涂料[M].北京：化學工業出版社，2000. [2]郭清泉，陳煥欽.重防腐涂料的發展展望[J].化工進展，2002，22(9)：47-48. [3]石璞，向賢偉，王正祥，等.常溫快干環氧樹脂金屬底漆的研究[J].現代涂料與涂裝，2007，10(1)：1-3.

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