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2016年第9期參考答案:富鋅涂料

2017-02-08 11:28:51| 次閱讀| 來源歐洲涂料雜志| 作者ECJ

摘要:2016年第9期參考答案:富鋅涂料

  以下為《歐洲涂料雜志》第9期配方培訓中富鋅涂料的參考答案。


  基本配方

  按規定的順序添加原材料,并攪拌均勻:
  環氧改性醇酸樹脂(由脫水蓖麻油脂肪酸/干性植物油脂肪酸制備),8.5%
  膨潤土漿(10%),8.0%
  二甲苯,2.0%

  邊攪拌邊加入以下物質,然后在分散罐中預分散15min(攪拌速度21m/s),溫度40°C~50°C。
  氣相二氧化硅,1.0%
  鋅粉,76.5%

  邊攪拌邊添加以下物質:
  催干劑溶液(鈷),1.0%
  抗結皮劑(酮肟),0.2%


  調節至最終黏度:
  乙酸丁酯,2.8%

  參考答案-主要問題


  問題1:富鋅涂料的性能

  除了所規定的要求性能外,富鋅涂料還應具備以下性能:
  良好的防腐性
  易于施工
  良好的貯存穩定性;沉淀物必須能夠攪拌開
  不易產生氣體
  可被其他涂層材料很好的覆蓋
  干燥迅速

  問題2:富鋅涂料的防腐作用

  富鋅涂料的防腐作用可通過兩種理論來說明:

  1.陰極保護作用:

  鋅主要是作為犧牲陽極起作用。在涂層破損處,鐵、鋅和水相互接觸,鋅離子進入溶液。這意味著鐵不會被氧化,相對活潑的鋅被犧牲。

  2.屏蔽效應

  鋅粉微粒構建成一層保護膜,阻止腐蝕性材料滲透到基材。涂層中的孔隙和損傷處被鋅、氧和水的反應產物[Zn(OH)2,ZnO]密封。富鋅涂料中的鋅含量至少要達到92%,才能使其防腐蝕性能達到最佳。

  問題3:環氧改性醇酸樹脂

  a.合成

  環氧改性醇酸樹脂的合成分2步:首先是甘油三酸酯和環氧樹脂之間的酯交換。在脂肪酸與環氧基團的反應過程中生成了脂肪酸改性環氧樹脂:

  02.jpg

  第二步是環氧樹脂中的—OH基與二元羧酸發生酯化,得到環氧醇酸樹脂。在這個階段,其他多元醇、單甘油酯也接入到樹脂中。

  b.性能

  環氧改性醇酸樹脂的顯著性能是:
  耐性優異
  附著力高
  高彈性

  c.固化反應

  環氧改性醇酸樹脂是通過經典的氧化固化實現交聯。在交聯過程中雙鍵首先被氧化。形成的自由基會與其他的脂肪酸自由基的雙鍵產生交聯反應。催干劑可以催化氧化固化過程。

  問題4:鋅粉的性能

  除了前面提到的防腐性能,鋅粉還具有以下性能:

  藍灰色粉末

  為了確保良好的防腐性能,鋅含量應大于98.5%,金屬鋅含量應大于92%。兩者的差值是表面氧化物(鋅的氧化物)。

  粒徑=2~9μm
  吸油量=5~8g/100g
  優質顏料可以與大多數傳統基料潤濕
  不耐強酸和強堿
  干鋅粉活性高

  鋅粉是通過高壓下霧化熔化的鋅錠制得。也可通過將蒸發的鋅冷凝制得。

  問題5:鋅粉的使用

  當將鋅粉用作顏料時,注意不要使用強酸或強堿性基料。否則可能會與鋅粉產生化學反應。例如,鋅粉與酸會產生氫氣(有關風險問題,見問題9)。同時也會形成水溶性鹽,大大降低富鋅涂料的防護性能。確保鋅粉具有較高的純度也很重要(見問題4)。

  問題6:助劑

  因為鋅粒子有較大的比重,所以會迅速沉降。這意味著使用防沉劑(例如膨潤土漿)特別重要。環氧改性醇酸樹脂需要加入催干劑和抗結皮劑。

  問題7:鋅粉的加入

  鋅粉的添加比較簡單,應緩慢地添加到基料溶液中。這一過程應在帶有攪拌的原材料分散罐中完成。

  問題8:沉降行為

  為了要確定沉降行為,可以通過使用調刀攪拌沉淀,以確認沉積物的性質(例如:沉淀深度、稠度、堅硬程度和能否被攪起等)。如果將涂料放入一個沉淀圓筒中,可以定量測量沉降層的深度。

  使用“dynometer“表面張力儀,(一種用吊環法測定表面張力的儀器),通過測定將測量環浸入后拉起時的力,對沉降行為進行定量評估。

  通過將涂料存放在一個較熱的艙室中,可加速沉淀。這種“老化”過程的目的是希望在“加速老化”和在常溫下進行存儲之間尋找一個平衡點。

  問題9:鋅粉的使用

  因為鋅粉的顆粒細小,表面積大(相對于它們的質量),金屬粉塵活性極高,十分容易燃燒。出于這個原因,應避免大量的粉塵沉積。金屬粉應遠離火源和火星,例如由靜電放電而產生的火花。此外,微粒粒徑小于3μm,很容易吸入到肺中,應戴好防塵口罩。


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