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水性防腐漆的配方设计要点
- 2019-08-14 -

水性工业漆的应用范围极为广泛,桥梁、钢构、船舶、机电、钢材等可处处见到其身影。因其节能、环保,不会对人体及环境造成伤害和污染,是未来涂装行业发展的方向,也是油性漆的替代产品。水性防腐漆作为一种新型环保防锈防腐涂料,主要是用水来做稀释剂,不需要溶剂,水性轻防腐涂料也因其成本低廉、干燥快速、性能出色而备受青睐。可以自干成膜,不需要烘烤设备,且可以制成VOC很低的涂料产品,在节能环保方面非常有优势。但是在漆膜性能方面要逊于油性涂料,尤其是未经过交联的单组份水性工业漆,在硬度、耐化性、耐腐蚀性和耐候性等等方面比油性涂料有一定差距。


如采用性能出色的水性丙烯酸乳液,防锈缓蚀颜料和合适的助剂,能达到制成性能优良,性价比高的水性防腐漆。


水性防腐漆轻涂料的配方设计要点:


1、选择性能优质的乳液作为成膜物,发挥屏蔽防护的作用。 


2、涂膜干燥过程中容易产生闪锈,涂膜干燥后淋雨即反锈,因此需要添加防闪锈剂。


3、干燥缓慢,特别是高湿度下,干得更慢,需要选用快干的成膜助剂。


4、水的表面张力高,润湿的能力差,需要选择能降低体系表面张力的助剂。 


5、水性体系容易产生气泡,选择合适的消泡剂很重要。


6、选择合适的防腐蚀颜料,以及粉料间的合理搭配。


7、选择合适的分散剂,保证颜料的分散和稳定,以及体系防沉的需要。


8、所有的分散剂、乳化剂和润湿剂,都要准确控制用量,否则会造成耐水性变差。


成膜物的选择:


乳液作为成膜物,对漆膜的防锈性能起着屏蔽的关键作用,乳液的性能至关重要。


常用的自干型水性乳液主要有:


1、水性醇酸树脂:与催干剂配合,用于水性自干金属防锈漆、汽车底盘漆等。


2、水性环氧酯、水性环氧酯分散体:与催干剂配合,自干金属防锈漆等。


3、水性聚氨酯:自交联改性,用于通用性工业漆、木器漆等。


4、纯丙、苯丙乳液:自交联改性,水性自干或低温烘干工业漆、水性金属防锈漆。


水性自交联型丙烯酸乳液体系价格适中,性能也能满足C1-C3环境的防护要求,因此从性价比考虑,选择纯丙或者苯丙乳液体系作为成膜物。


防闪锈剂的选择:

防闪锈剂常用的是亚硝酸盐,但是亚硝酸盐毒性较大,且对漆膜干燥后的耐水、耐腐蚀有副作用。推荐使用特殊改进无毒环保型的防闪锈助剂。(索样可与后台联系)


润湿剂和消泡剂的选择:

由于水的表面张力较高(72.5mN/m),是一般有机溶剂的2倍多,因此水性涂料对底材的润湿能力较差,容易引起缩孔等表面缺陷,影响涂料对底材的附着力,从而导致防腐涂料的耐腐蚀性降低。


水性体系很容易产生气泡,无论是在生产过程中还是施工过程中,这些气泡如果残留在漆膜中,会使漆膜产生空洞,水、气容易渗透进入,加快基材的腐蚀。通常,基材润湿剂与消泡剂需要良好的搭配,使二者完美契合,达到平衡。既不会因为润湿剂太强而稳泡,也不会因为消泡剂太强而产生缩孔,气泡和缩孔都是导致漆膜产生缺陷的重要原因。(索样可与后台联系)


成膜助剂的选择:

水性体系常用的成膜助剂有BCS,Texanol,DPnB,DPM等。


BCS干燥快,但是成膜效率较低,需要添加量较大,低温成膜性差,毒性大。


Texanol成膜效率高,但是干燥相对较慢。


DPNB和DPM比较均衡,既有较高的成膜效率,干燥速度也相对较快,可以选择搭配使用。


从成本考虑,也可以用BCS和Texanol搭配使用。


水漆防腐漆的选择:

化学防锈颜料主要有铅系颜料、锌系颜料、铬酸盐颜料、磷酸盐颜料等,铅系颜料、铬酸盐颜料因含有对人体危害较大的铅、铬重金属,特别是铬酸盐颜料如锌铬黄属于致癌物,应禁止使用。


考虑到防腐性及环保要求,水性丙烯酸防腐底漆中主要选用磷酸锌和三聚磷酸铝作为防锈颜料。磷酸锌其防锈机理在于能在金属表面形成附着牢固的络合物沉淀层而抑制阳极反应,同时能与涂料中的羟基、羧基络合,使颜料-漆料-底材之间形成化学结合而提高涂层的附着力和抗渗性。


三聚磷酸铝为白色颜料,微溶于水,在涂层下溶解时电离出的物质在阳极部位与金属离子结合成不溶的钝化膜,该膜硬度高,附着牢固。

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