蒋勇（成都百迪新材料有限公司 成都 611535）
摘要：介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆。该水性防锈漆完全符合环保标准要求，VOC排放量小于80g/L，且具有优异的施工性能、防腐性能、耐人工老化性能。为大型钢结构的表面涂装提供了创新的水性涂装技术。
关键词：大型钢结构；水性防锈漆；防锈性能；抗人工老化
0 简介
随着国家的环保要求越来越严格，国家相继出台了新的环保法、消费税、排污税。相应城市也禁止溶剂型涂料的生产和使用，以控制PM 2.5。如何实现环保涂料的技术发展是目前涂料行业最关键的创新工程。目前，我国大型钢结构表面防护涂层还处于比较落后的原始阶段。其涂层对PM 2.5影响很大，使得大型钢结构表面涂层成为环保部门关注的重点。笔者详细介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆。该水性防锈漆完全符合环保标准，VOC排放量低于80g/L钢结构防锈处理，具有优异的施工性、防腐性和耐人工老化性。为大型钢结构的表面涂装提供了创新的水性涂装技术。该技术已获得国家授权专利，专利号为CN103468077A。通过大量实验，选取了五个最具代表性的案例进行分析。
1 实验部分
1.1 原材料
丙烯酸乳液A：MC-105（北京东方亚克力化工）、丙烯酸乳液B：BS-104（新中源乳液）、氧化铁红：190D（河南新乡氧化铁厂）、防锈剂：B-500（常州中普）科技有限公司）、填料：500目硫酸钡、500目重钙（山东淄博永宾矿厂）、有机膨润土：SMP-HV（浙江丰宏材料有限公司）、分散剂：706W（迪高） ，消泡剂：NXZ（巴斯夫），成膜助剂：TEXANOL（伊士曼），流平剂：2025（高迪斯，法国），防闪锈剂：亚硝酸钠（市售），增稠剂：3800（高迪斯，法国） ）、中和剂：AMP-95（美国陶氏）、去离子水（自制）。
1.2 测试公式
试验公式如表1所示。
1.3 制备过程
1）将丙烯酸乳液A加入生产罐中，用去离子水将分散剂706W、消泡剂NXZ的1/2、亚硝酸钠溶解后加入生产罐中，以300～400r/min搅拌5次~10分钟后，得到预乳液；
2)将190D氧化铁红、500目硫酸钡、500目重钙和防沉剂有机膨润土SMP-HV边搅拌边加入到步骤1得到的预乳液中，以400～600r/min分散15小时。 ～20分钟，然后以锆珠为研磨介质，研磨至细度达到50μm，得到研磨浆料；
3)将丙烯酸乳液B加入到步骤2得到的研磨浆料中，用中和剂AMP-95中和至pH为8~9，然后加入剩余的1/2消泡剂NXZ，用300~400℃搅拌以r/min的速度搅拌10分钟，然后加入B-500磷钛粉，搅拌混合均匀，搅拌速度为500～600r/min，得到混合浆料；
4)将步骤3得到的混合浆料加入用去离子水稀释的2025流平剂和成膜助剂，过滤除去锆珠，然后加入3800增稠剂调节粘度，控制粘度在60～80KU。
1.4 样品制备
选用普通低碳薄钢板作为基材，尺寸为70毫米×150毫米×（0.8～1.5）毫米；
基材处理：先用溶剂清洁表面，然后用1000目砂纸打磨，确保钢材表面完全清洁；
使用自来水按1：（0.3～0.5）稀释后喷洒板面。常规性能试验板喷涂厚度控制在20～30μm，耐盐雾试验板喷涂厚度控制在55～65μm；
常规性能测试板在室温固化48小时后进行测试；耐盐雾性能测试板在室温固化7天后进行测试。
1.5 性能测试
测试项目测试方法：漆膜厚度按照GB/T 13452.2，干燥时间按照GB/T 1728，附着力按照GB/T 1720，光泽度按照GB/T 9754，冲击耐水性能符合GB/T 1732，柔韧性符合GB/T 11185钢结构防锈处理，耐水性能符合GB/T 1733，耐盐雾性能符合GB/T 1771，耐人工老化性能符合GB/T 23987。
1.6 测试结果
测试结果如表2所示。
2 结果与讨论
2.1 配方设计分析
本产品的设计依据主要是根据国家环保要求。整个配方采用水性体系设计，完全符合PM 2.5及环保标准；
水性防锈漆采用两种水性丙烯酸乳液为主要原料。 A具有可磨性和优异的快干性、附着力和耐候性，B具有优异的防腐性和耐冷热循环性。它结合了防锈颜料、添加剂使其具有最佳的防锈性能和500小时以上的耐盐雾性能；
本产品采用有机膨润土和聚氨酯缔合增稠剂，具有优异的防流挂效果。一次性干膜厚度可达60μm而不流挂，并具有优异的快干性能，使其能够在大型钢结构施工过程中快速转移。同时，漆膜具有优异的即时和最终耐水性。涂漆后的大型钢结构干燥后，即可在室外暴露存放。
2.2 结果讨论
经过反复试验和精心设计，该配方具有优异的防锈性能、施工性能、干燥速度、瞬间耐水性和耐人工老化性能。
大型钢结构由于体积大、数量多，不方便在封闭环境下进行涂装。目前，我国大型钢结构表面的防护涂层还处于比较落后的原始阶段，其涂层对PM 2.5造成了非常大的影响。另外，传统溶剂型醇酸防锈漆对工人身体造成很大伤害。因此，大型钢结构表面的涂装已成为环保部门关注的重点。
3 结论
本文主要介绍一种用于钢结构表面涂装的水性防锈漆。经过配方设计、试验、测试和应用，得到了具有优良施工性、防锈性能和耐候性的水性环保涂料。广泛应用于各种大型钢结构及室外钢桥的表面涂装，具有优良的防护效果。该技术已完成工业化生产，并在国内大型钢结构产品中得到广泛应用，并获得了市场的高度评价。
（详见《现代涂料与涂料》2016年5期）
现代油漆和涂料
1995年首次出版
境内外公开发行
国内涂料行业唯一国家级期刊
国内涂料报道量最大的科技期刊
面向汽车、轨道交通、工程机械、船舶、家具、3C、航空航天等各行业涂装工程师。
★涂装工程师精准定位★
油漆、涂装、设计、设备上下游共同努力，实现完美涂装！
公众微信平台
电话： 13918635063-8496343 8493208
邮件：
