文檔介紹：第(( 卷第- 期涂料工業(yè) 5JKG ((! CJG -
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工藝·設(shè)備
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顧國芳! (同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院高分子材料系,上海'###$')
! ! 摘! 要:根據(jù)水性環(huán)氧清漆和色漆配方設(shè)計(jì)的特殊性,研究了水性環(huán)氧體系與各種助劑的相容性、環(huán)氧基與***氫
的摩爾比、環(huán)氧樹脂的相對分子質(zhì)量、顏填料的種類和顏料體積濃度對水性環(huán)氧清漆和色漆性能的影響,以及水性環(huán)
氧體系的固化機(jī)理及其適用期。
關(guān)鍵詞:水性環(huán)氧體系;清漆;色漆;配方;研究
中圖分類號:%& ’(#) ’! ! 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:*! ! 文章編號:#'+( , -(.'('##()#- , ##.+ , #+
! ! 環(huán)氧涂料具有硬度高、附著力強(qiáng)、耐化學(xué)性好等填料,高速攪拌。然后加另一半消泡劑,低速攪拌,配
優(yōu)點(diǎn),廣泛用作防腐蝕涂料、工業(yè)地坪涂料等。目前制成水性環(huán)氧涂料的甲組分。乙組分為水性固化劑。
生產(chǎn)應(yīng)用的環(huán)氧涂料主要為溶劑型涂料,隨著環(huán)保法
!# %' 性能測試
規(guī)的要求日益嚴(yán)格,其水性化具有十分重要的意義。
粘度:采用 CDE , F$ 型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)按 10
水性環(huán)氧涂料有型和型[.],我們開發(fā)了型環(huán)
! ' ' .F'(—$( 測定。
氧涂料體系,包括水性環(huán)氧樹脂固化劑和環(huán)氧樹脂乳
表干時(shí)間:按 10 .F'2— 2$“漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)
液,并進(jìn)行了用該體系配制清漆和色漆的試驗(yàn)。水性間測定法”測定。
環(huán)氧涂料的固化機(jī)理既不同于單組分乳液型涂料,也
硬度:采用擺桿法按 10 .F(#—$(“漆膜硬度的
不同于溶劑型的反應(yīng)型雙組分涂料['],涂料的配方
測定! 擺桿阻尼試驗(yàn)”測定。
設(shè)計(jì)也有特殊性。
光澤按 10 .F-(— 2$“漆膜光澤度測定法”測定。
實(shí)驗(yàn)部分
!' $' 水性環(huán)氧清漆的配方研究
原材料
!# !' $# !' 助劑相容性試驗(yàn)
水性環(huán)氧樹脂固化劑( ):中試產(chǎn)品,為淺黃
/01 清漆中不含顏填料,因此不需要潤濕分散劑,主
色改性的多乙烯多***環(huán)氧加成物水溶液,固含量
要助劑是消泡劑,如有必要時(shí)使用流平劑和增稠劑。
,***氫當(dāng)量( ) ,粘度約· 。
'23 4*5 2## + ### 678 9 考慮到水性環(huán)氧清漆主要用作地板清漆,流掛和流淌
環(huán)氧樹脂乳液( 和):中試產(chǎn)品,為
/0 -. /0 +# 不是主要問題,因而不考慮使用增稠劑。
低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂乳液,固含量分別為-.3
'G .G .! 消泡劑
和,環(huán)氧當(dāng)量( )分別為和,粘度約
+#3 ::/ +(# -(# 消泡劑為表面張力很低的一類表面活性劑。在
· 。
-## 678 9 涂料配方中,消泡劑用量過多或混合不當(dāng),將導(dǎo)致施
各種水性涂料用助劑:流平劑、消泡劑和潤濕分
工時(shí)出現(xiàn)縮孔、針孔、魚眼和桔皮等缺陷。試驗(yàn)用的
散劑,上海長風(fēng)化工廠,德國漢高、0;< 和=>?@A?B 等
消泡劑包括上海長風(fēng)化工廠的 H*7 , '#';德國
公司產(chǎn)品。
=>?@A?B公司的*1I%*C F’# 有機(jī)硅類、*1I%*C '’+
環(huán)氧樹脂’.2、’.#.、’#.:上海樹脂廠產(chǎn)品。
有機(jī)硅類、*1I%*C '$+ 礦物油類;漢高公司的.'$(
涂料的配制
!# $' 消泡劑;德國 0;< 公司的 0;< #2#。
由于水性固化劑的粘度較高,配制色漆時(shí)將顏填試驗(yàn)結(jié)果表明:相容性較差的消泡劑為 H7* ,
料加到環(huán)氧乳液中,采用實(shí)驗(yàn)室用高速分散機(jī)進(jìn)行配'#'、.'$(、*1I%*C '’+ 和'$+,涂膜表面呈現(xiàn)蠕蟲狀
制。加料次序?yàn)?乳液、助劑(先加一半消泡劑)和顏或桔皮狀。相容性較好的消泡劑是*1I%*C F’#,它
!.+
顧國芳:水性環(huán)氧清漆和色漆的配方研究
在水中能分散成穩(wěn)定的分散體,在環(huán)氧乳液中能很好圖’還可見,環(huán)氧基與***氫的摩爾比增大,體系的初
的分散,無桔皮狀或蠕蟲狀表面出現(xiàn),其用量為涂料始粘度較大,粘度的增大也較快。環(huán)氧基與***氫的摩
總量的'# $% 。爾比高時(shí),體系中分散相的體積分?jǐn)?shù)較高,分散體系
&# ’# &! 流平劑的粘度通常隨分散相體積分?jǐn)?shù)的增大而提高,因此配
流平性對涂膜的外觀和光澤有很大影響,流平性方( 的初始粘度最大,同時(shí),環(huán)氧樹脂分散相的體積
不好的涂料成膜后會有明顯的刷痕,或有桔皮、縮孔分?jǐn)?shù)較高,隨著交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行,其粘度增大的速度
等缺陷,影響外觀和光澤。水性環(huán)氧涂料的流平性較也就較高。
好,可以不使用流平劑,但我們?nèi)詫?amp; 種流平劑進(jìn)行
試驗(yàn):第一種流平劑為漢高&''',將&''' 分散在固
化劑中,馬上有絮狀物析出。若先將&''' 分散在乳
液中(&''' 用量為涂料總量的'# $% ),然后再加入
固化劑,涂膜后表面仍有如前所述的物質(zhì)析出,因而
無法涂覆。
第二種流平劑為&'( 流平劑(上海長風(fēng)化工
廠)。將&'( 分散在固化劑中,相容性很好。也可加
到乳液中配制涂料,&'( 的用量為涂料總量的'# $% ?！浞健?&—配方&;(—配方(
它對涂料的流平性確有提高,但使涂層的光澤下降, 圖’! 環(huán)氧基 5 ***氫摩爾比對粘度變化的影響
對底材的附著力也有一定的影響。&# &# &! 環(huán)氧基 5 ***氫摩爾比對涂膜硬度的影響
水性環(huán)氧涂料在室溫下固化,涂膜硬度一般需要
!' !# 環(huán)氧基$ ***氫摩爾比對涂料性能的影響
才達(dá)到穩(wěn)定的最高值。不同環(huán)氧基***氫摩爾比
環(huán)氧基與***氫的摩爾比對水性環(huán)氧體系的性能 4 ; 5
時(shí),涂料的第 4 ; 硬度見圖&。
有一定的影響。按表’所示的環(huán)氧基與***氫的摩爾
比為'# ) * ’、’* ’和’# & * ’配制了( 個(gè)試樣,然后對
它們的粘度隨時(shí)間的變化、濕膜的表干時(shí)間、涂膜的
硬度和光澤進(jìn)行測定。
表%# 水性環(huán)氧清漆的配方(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
! 組! ! 成配方’配方& 配方(
甲組分
+, $' 環(huán)氧乳液(-# - -( $’# .
消泡劑/012/3 4.' '# . '# . '# .
乙組分
水性環(huán)氧固化劑
+,0 )' )' )' 圖&! 環(huán)氧基 5 ***氫摩爾比對涂膜硬度的影響
配方參數(shù)
由圖& 可見,環(huán)氧基 5 ***氫的摩爾比增大,涂膜的
環(huán)氧***氫當(dāng)量比
5 '# ) * ’’* ’’# & * ’硬度有所提高。因?yàn)槟柋鹊脑龃?增大了固化后分
固含量
5 % (-# . ($# 4 (.# 4 子中剛性鏈段的比例,涂層的硬度從而有所提高。
環(huán)氧基***氫摩爾比對表干時(shí)間的影響
&# &# ’! 環(huán)氧基 5 ***氫摩爾比對涂料粘度的影響&# &
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