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【防腐涂料】綠色衛士--低黏度環氧樹脂制備超高固體分防護涂料

2015-08-25 8:53:25| 次閱讀| 來源歐洲涂料雜志| 作者ECJ

摘要:重點介紹了一種新型低黏度環氧(LVE)涂料,與當前使用的傳統液體環氧涂料相比,施工性能更好, VOC更低。

LVE與一些市售環氧樹脂的性能對比,見表1。制備涂料過程中所用的配套固化劑詳見表2

如圖3所示:為評價LVE涂料性能,配方中體積固體分90%(85 g/L VOC)、顏料體積濃度(PVC)25%、環氧/胺 NH摩爾比1/1。

用Cowles( 齒盤式分散盤)分散顏料和環氧樹脂,分散過程中添加分散劑、消泡劑和流變劑,制備試驗用涂料。為達到所需固體分,配方中還添加了二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯和甲基異丁基酮(MIBK)混合溶劑。在不同的基材上直接刮涂制備的涂膜,干膜厚度約100μm,在25 ℃相對濕度50%條件下干燥。按下列規定的時間間隔檢測硬度。此外,在室溫固化7d后檢測其他性能。

施工和黏度檢測

在“Bonderite 1000”磷化處理的冷軋鋼板(ACT Test Panels LLC)上,對大多數涂料性能進行測量。用處理過的鋁基材(Q-Lab 公司的“Q板AL~412”)進行 König 硬度測試。防腐性能采用噴砂處理的鋼板(16號經噴砂處理的熱軋鋼板,厚度1.5~2.5 mil;或為客戶訂制的實驗室樣板)進行檢測。

為比較LVE配方與液態雙酚F 型二縮水甘油醚 (BFDGE)配方的無氣噴涂性能,采用了一種市售防護涂料的配方,如圖4所示。該配方用酚醛胺固化劑,不含防腐顏料。噴涂檢測采用了帶有適當噴嘴的 Graco“XForceHD”重型無繩無氣噴涂裝置,以達到最佳噴涂扇形和霧化效果。

為評估各種材料在不同條件下的黏度,使用了幾種不同的實驗室儀器。對于環氧樹脂,使用剪切速率為 5 s-1的實驗室流變計(“AR2000”流變計、TA儀器)和1 根直徑60 mm的1o鋼錐頭。

制備涂料過程中,剪切速率較低時,使用Krebs黏度計(Brookfiled Engineering公司的“KU 1+”黏度計),剪切速率較高時(即ICI黏度),使用帶有“CAP-06”圓錐頭(直徑14 mm)的錐板流變計(Brookfiled Engineering公司的 “CAP 2000+”),轉速為1 000 r/min,相當于3 300 s-1的剪切速率。

固化和物理性能

根據涂料黏度增加20 KU所需時間,確定活化期。在組分A和B混合后,立即測得初始黏度,之后每隔 15~30 min測定一次。

使用B.K.干燥時間記錄儀測量干燥時間。用1根 75 μm涂漆棒,將涂料直接刮涂在玻璃上。根據ASTM D5895,檢測并記錄24 h內干燥情況。

根據ASTM D4366,測定König(科尼擺)硬度。在經過處理的鋁基材表面涂覆涂料,分3次檢測硬度,取平均值。分別測量經過1d和7d固化后的König硬度。抗沖擊強度展示涂料柔韌性(在磷化處理的冷軋鋼板上檢測)。根據ASTM D2794,進行正沖涂層沖擊試驗(涂層面朝上),測定抗沖擊強度,將一個4lb(1.8 kg) 重物從已知高度落下,在樣板表面形成凹陷。檢查凹陷上或凹陷周邊的涂層開裂或脫落情況,記錄相應的數據(單位:in-lb)。

耐化學性和防腐性能檢測

將涂料與化學物質接觸,測試耐化學性,包括:甲乙酮(MEK)、水、氫氧化鈉溶液(15%)、氫氧化銨溶液 (28%)、鹽酸(10%)、硫酸(10%)、乙醇溶液(50%)、異丙醇(IPA)、“Formula 409”清潔劑、“Pine Sol”清潔劑和汽車制動液。

用浸有不同化學品的濾紙覆蓋在涂層表面,然后用一個金屬蓋壓24 h。對乙醇和異丙醇,應用毛氈墊板,確保接觸面24 h內一直保持濕潤。用1~10級對涂層外觀進行評價。表5列出平均耐化學性的綜合排名。根據ASTM G85.A5,用鹽霧腐蝕箱和循環腐蝕試驗箱對防腐性能進行檢測。在23 ℃、50%相對濕度條件下,樣板經過7d固化,劃線并將邊緣粘牢,然后放入腐蝕箱中放置500h、1 000h和1 500h。根據ASTM D714,對樣板起泡情況進行評價,根據ASTM D1654,測量劃線處擴蝕寬度。

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