一种可厚涂的水性环氧酯防锈气雾漆的研究

关键词：环氧脂乳液；水性涂料；厚浆涂料；防锈漆

前言

目前市面上销售的防锈喷漆主要以溶剂型油漆为主，这类型防锈油漆不仅生产施工过程气味刺激，而且配方体系中的大量有机溶剂对人体伤害较大，严重污染空气环境。随着消费者环保意识的增强和环保法规的日益完善，溶剂型防锈漆市场推广受到越来越多的限制，研制和推广环境友好型水性防锈漆大势所趋。

本试验过程中，采用水性环氧酯乳液为成膜物质，以氧化铁红、滑石粉等作为防锈漆颜填料，辅以各类功能助剂合制成水性环氧酯防锈底漆。试验通过对配方中基料、颜填料、催干剂的考察，探讨各种因素对防锈喷漆性能的影响。

1 试验部分

1.1 主要原料及设备

水性环保乳液，工业级，广东西顿新材料有限公司；氧化铁红颜料，工业级，石家庄盛隆化工有限公司；滑石粉、云母粉，工业级，泉州市旭丰粉体原料有限公司；催干剂，工业级，上海长风化工厂；pH 调节剂，工业级，华樾精细化工（昆山）有限公司。

干燥时间记录仪、高速搅拌机，上海现代环境有限公司；附着力试验机，济南赛成电子科技有限公司；盐雾试验箱，东莞市德祥仪器有限公司；漆膜冲击器，上海京阁仪器设备有限公司；漆膜圆锥弯曲试验仪，沧州泽睿试验仪器有限公司。

1.2 制备工艺

色浆制备：在搅拌机分散釜中加入水性环保乳液，在搅拌过程中添加适量 pH 调试剂与消泡剂等助剂，然后再高速分散过程中投入氧化铁红颜料等颜填料，搅拌均匀后通过研磨机研磨至细度 30um 以下，制得色浆半成品；

油漆制备：在分散釜中加入环保乳液，在搅拌过程中添加防锈色浆、催干剂、流平剂和增稠剂，pH 调试剂调整 pH 为 8.0 左右，最后用 120 目过滤网过滤后灌装入气雾剂罐中密封备用。

1.3 性能检测

干燥时间：参照 GB/T1728-2020 方法，检测漆膜表层成膜及全部硬化所需时间；

附着力：参照 GB/T9286-2021 检测，通过化格器切割出规则网格，再用胶带粘附剥离，通过观看剥离情况评价附着力等级。

柔韧性：参照 GB6742-2007 方法，将喷涂漆料的板材绕圆柱轴匀速弯曲，检测漆膜不开裂或不剥落的最小轴径。

抗冲击：参照 GB/T1732-1993 方法，记录固定质量的重锤落于试板上不引起漆膜破坏的最大高度；

耐盐雾：参照 GB/T1771-2007 方法，采用盐雾箱模拟腐蚀环境 （35±2）C] ，观察漆膜是否出现起泡、剥落、裂纹或生锈等现象。

2.结果与讨论

2.1 基料的影响

水性环氧酯乳液是防锈油漆的关键成膜物质，试验中以环氧酯乳液和改性醇酸乳液、丙烯酸乳液为基料，3 者制得防锈油漆性能见表 1。

由表 1 数据可以看出，以环氧酯乳液作为基料制备的防锈油漆，在漆膜附着力、柔韧性、抗冲击以及耐盐雾性能上，完胜于改性醇酸乳液与丙烯酸乳液制备的油漆。经检测发现，环氧酯乳液、改性醇酸乳液、丙烯酸乳液粒径分别为 120、988、650 纳米，由此可以总结出：环氧脂乳液乳胶粒径较小漆膜紧密度更高，具有更好的防水、防锈性能。

2.2 催干剂的选择

传统催干剂不易分散混合到水性配方中，试验优选长风牌催干剂 HLD-061。该催干剂是专门针对水性涂料开发，不仅具有良好的混溶性，而且有效缩短漆膜干燥时间、增加漆膜硬度。催干剂用量对漆膜性能的影响，见表 2。

由表 2 数据可以看出，随着催干剂用量的增加，漆膜干燥时间迅速缩短、抗冲击性能逐渐提升；当催干剂用量超过 0.2% 时，油漆干燥时间和抗冲击性能性能指标基本无明显变化，但贮存稳定性开始变差，综上考虑催干剂用量确定为 0.2% 最佳。

2.3 颜基比对漆膜性能的影响

试验优选铁红、滑石粉、云母粉等粉体为补强颜填料，在颜填料、溶助剂品种一致前提下考察了不同颜基比对漆膜性能的影响，结果见表 3

由表 3 数据可以看出，当防锈漆配方颜基比小于 1.5 时，漆膜施工后容易起泡，影响涂装外观；当防锈漆配方颜基比在 1.5-2.0 时，漆膜耐盐雾性能和附着力、抗冲击性能最好。当防锈漆配方颜基比比大于 2.0 时，漆膜耐盐雾性能和和附着力、抗冲击性能开始下降，均下降这可能是由于随若颜填料的增加，漆膜的封闭性和柔韧性降低，水气容易渗透漆膜，故而防锈漆耐盐雾性能和附着力、抗冲击性能下降。

3 结语

水性涂料由于具有使用安全方便，无毒、不燃，对环境环境友好无污染，具有广阔的发展前景。工业涂料的水性化由于技术难度大等原因，进展比较迟缓，远远落后于现代上业发展的需求。本试验文以环氧酯乳液为基料，与颜填料、助剂配合制备出水性环氧酯防锈气雾漆，其漆膜物理机械性能和防锈性能均达到甚至超过溶剂型防锈底漆的水平，可广泛应用石油化工，交通运输、机械制造、钢铁构件等行业中金属材料的防护涂装。

参考文献

[1]刘卫峰，赵其中.快干型水性丙烯酸改性环氧酯防锈底漆的研制[J].上海涂料.2015（05）：1-6.

[2]任志慧，祝丽，杨敬霞，等.环氧酯底漆的研制[J].现代涂料与涂装，2005（04）：1-2

[3] 郭 清 泉 ， 陈 焕 钦 . 防 腐 涂 料 用 颜 填 料 发 展 前 景 展 望 [J]. 涂 料 工业，2003（12）：40-43，61.