摘要:介绍了钢结构用高固体份环氧富锌底漆的制备方法,重点讨论了树脂、固化剂和溶剂的选择对其产品性能和体系VOC的影响。 实验表明,所制备的涂料性能不仅满足客户及行业标准的要求,而且其施工粘度下VOC含量满足国家环保要求,具有广阔的市场前景和经济效益。
关键词:钢结构; 高固含量; 环氧富锌底漆
1. 基本公式
主要成分
环氧树脂:6101,江苏三木; 75%环氧树脂液:E-20,江苏三木; 锌粉,长沙新威灵; 稀释剂:LITE 2020、卡德莱; 改性腰果壳酚胺固化剂:NX-2007、卡德莱; 聚酰胺固化剂,D8115,上海君江; 脂肪胺固化剂:D8551,上海君江。
2 结果与讨论
2.1 树脂体系的选择
固体环氧富锌底漆配方体系溶剂较少,粘度较高,对客户施工会有一定的影响。 因此,配方体系中树脂的粘度将成为最重要的影响因素。 基料(A组份)配方中,主树脂为环氧树脂E-44,粘度低,易制成高固体份涂料,混合树脂为环氧树脂E-44,其具有较高的粘度。更长的分子链。 20.用于改善涂膜的机械性能,增加整个涂膜的柔韧性。双酚A型环氧树脂
它含有高极性的脂肪族羟基和醚键,这使得它对基材具有很高的润湿性和附着力,耐化学性也很高。 并且由于其结构是刚性苯环和柔性烃键交替排列,因此涂膜具有良好的物理机械性能和较好的施工性[3-4]。 通过将两种树脂以不同比例复配,从表干时间(25℃环境下)、施工固含量、施工粘度下VOC含量、附着力(拉拔法)等方面进行实验比较。 实验结果如表3所示。
2.2 固化剂的选择
对于环氧体系,所选择的固化剂的种类和用量对涂膜的性能影响很大环氧富锌底漆在钢结构中涂刷起到的作用,因此固化剂的选择至关重要。 环氧涂料的主要固化剂是胺类固化剂。 常用的有脂肪胺、聚酰胺、改性腰果壳酚胺等[5-6]。 按照上述树脂6010和树脂液E20的配比,按基本配方配制涂料,并测定脂肪胺固化剂、聚酰胺固化剂、腰果酚的凝胶时间、固化条件和盐雾性能分别对固化剂进行了测试。 相关实验结果如下: 如表4所示。
从表4数据可以看出,聚酰胺固化剂和脂肪胺固化剂都存在缺点。 聚酰胺固化剂低温施工性能较差,脂肪胺固化剂对涂膜防腐性能影响较大。 腰果壳改性酚胺固化剂不仅不受使用环境的限制,而且具有优异的防护性能。 众所周知,环氧涂料在低温环境下固化。 由于温度太低,溶剂无法蒸发,限制了该系统的进一步低温构建[7]。 大量实验数据表明,当环氧体系中75%以上的环氧基发生交联时,涂膜性能接近完全固化。 环氧树脂在室温下通常只能达到90%的交联度; 在5℃下,使用改性酚胺固化剂的环氧树脂在3天左右即可达到基本完全固化的状态,而传统聚酰胺固化剂的交联度在相同温度和时间下很难达到40%[ 8]。 综上所述,与脂肪胺固化剂和聚酰胺固化剂相比,改性腰果酚固化剂具有防腐效果明显、综合性能优异的特点。 因此选择改性腰果酚固化剂作为本产品体系的固化剂。
2.3 溶剂的选择
即使在产品制备时使用低粘度环氧树脂,树脂本身的粘度仍然较高,难以满足喷涂的施工粘度要求。 因此,在制备过程中需要加入一定量的稀释剂来调节环氧树脂的粘度[9]。 经过查阅资料和相关实验,实验选择采用一般醇类和芳香烃类的环氧混合溶剂和腰果壳油改性非挥发性环氧稀释剂LITE2020(Cardai)作为配方中的溶剂体系。 将涂料按照不同比例混合,测试涂料和固化剂的粘度、固含量、VOC含量。 相关数据如表5所示。
从表5数据可以看出,随着LITE 2020施工粘度下VOC含量逐渐降低,施工粘度下固含量逐渐增加,共混后粘度逐渐增加。 这是因为环氧混合溶剂具有溶解能力强、降粘快、表面张力合适、挥发速率适中等优点[13]。LITE 2020是一种新型非反应性不饱和长链醇醚,100%固含量内容。 可降低产品体系VOC含量,同时保证涂膜的理化性能不受影响。
还有助于改善产品的加工性,增强涂膜的韧性。 其独特的结构使其与各种环氧体系具有优异的相容性,提高了产品对基材的润湿性,有助于基材上涂膜的防腐保护。 综合考虑环保和经济,最终选择m(环氧混合溶剂):m(LITE 2020)=2:1作为最终溶剂体系。
3 结论
(1)通过上述实验,最终确定配方树脂体系采用环氧树脂6101(三木)和75%环氧树脂液E-20,复配比为4:1; 采用腰果壳液改性酚胺NX2003作为固化剂; 溶剂体系配比为m(环氧混合溶剂):m(LITE2020)=2:1;
(2)高固体份环氧富锌底漆一次施工即可获得较高膜厚的涂料,减少施工道次环氧富锌底漆在钢结构中涂刷起到的作用,提高施工效率,缩短施工单位的施工工期,间接节省施工成本。顾客; 该产品所含溶剂较少,涂膜比普通环氧富锌底漆更致密,提高了产品的防腐性能; 产品VOC含量低,减少了对环境的污染危害,节约能源。 是一种环保型涂料产品。 性能测试和客户试用表明,该产品涂膜坚韧、光滑、附着力好,具有优异的防腐性能。 对防腐要求高、施工条件困难的钢结构及表面具有良好的防腐保护效果,具有优良的应用前景。 前景。
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