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浅议影响水性钢结构防腐漆干性的因素及解决方案
【更新时间:2019-11-6 13:10:00】 【点击次数:】 【字体: 】 【打印本页】 【关闭本页

  近年来,由于气候和环境的不断变化,钢铁腐蚀问题也日趋凸显。涂料作为防腐蚀的主力产品,用量随之不断增大;但是溶剂型涂料在环境和健康双重威胁的大环境下根本无法满足使用者,同时也无法满足中国可持续、绿色发展的要求。目前,大部分企业的水性涂料的研发及应用仍在探索之中,水性漆在应用过程中的干燥问题尤为突出,也是其在市场推广使用方面较大的阻碍。
  当代社会,钢结构的防腐蚀已成为可持续发展的标志,但是传统的溶剂型涂料,无论是在生产和贮存,还是在运输或施工过程中都会有大量有机溶剂挥发,对于环境都会有较大污染,同时也对使用者身体健康造成威胁乃至慢性伤害。由于技术、材料、设备等诸多方面的原因,涂料始终无法被完全替代,因此,研制新型环保涂料成为目前的唯一途径。钢结构防腐涂料作为用量最大,与人们生活息息相关的产品,其应用及推广迫在眉睫。目前,大部分企业已完成试验室研发工作,但应用仍处于发展初期,市场上的水性钢结构涂料形形色色,鱼龙混杂,使用者在施工中出现的状况及其处理方法不当,尤其是水性涂料干燥速度较慢,而对水性涂料性能的质疑成为阻碍其发展的根本性问题。本文就水性钢结构防腐涂料的干燥问题,浅议其在使用过程中的解决方案。
  目前,水性钢结构涂料可以在理想环境下对钢材提供保护作用。由于其溶剂主要为水,所以具有低燃性和低能源损耗,而且减少了运输过程中的危险等级;但用水作为溶剂也带来了负面影响,水性涂料的成膜相对于溶剂型涂料有着更为严苛的条件,如:需要较高的温度和较低的湿度等,所以根据钢结构的行业标准HG/T 4847—2015来看,表干8 h,实干24 h的要求成为水性涂料发展初期的技术难题。
  1 试验部分
  1.1 试验原料及器材
  丙烯酸改性环氧树脂(固体分70%)、二甲基乙醇胺(DMEA)、消泡剂、分散剂(迪高)、基材润湿剂(BYK)、流平剂(德谦)、催干剂YX-A、催干剂C-01、纯丙烯酸乳液、去离子水、水性颜料和填料。
  高速分散机,砂磨机,烧杯,pH试纸,电子天平,药匙,玻璃棒。
  1.2催干剂对涂膜干性的影响
  1.2.1通过筛选催干剂提高干性
  在气干性水性钢结构涂料的制备过程中,为了提高其干性会加入一定量的催干剂,促使喷涂后的涂膜在较短的时间内氧化干燥,以达到客户的要求。但是不同厂家的催干剂成分不同,加入量和加入方法也大相庭径,所以对涂膜的干性有不同程度的影响。
  1.2.2催干剂的加入方式对涂膜干性的影响
  试验过程:选择YX-A、C-01两种催干剂进行试验。如表1所示,首先将树脂、中和剂和去离子水加入配料罐中,搅拌均匀后依次加入润湿剂、消泡剂、颜料和填料,然后将相同加量的催干剂,YX-A研磨前加入;C-01研磨后加入分别兑稀,调整pH为8.0后制板,检测表、实干时间,如表2所示。

  通过催干剂的加入方式试验,得出以下结论:YX-A适合在兑稀过程中加入,以共研磨的方式加入会导致无法恢复的胶化状态;C-01适合以共研磨的方式加入,表明树脂与此类催干剂共研磨后有较好贮存稳定性和催干效果;催干剂使用时应按照推荐方式加入,可以避免不必要的质量事故,同时也能使其发挥最佳的催干效果。
  1.2.3催干剂的加入量对涂膜干性的影响
  试验过程:此试验探讨在不同加量的情况下催干剂对涂膜干性的影响,如表3 ~ 4所示。

  通过加入不同量催干剂的试验,得出以下结论:YX-A的加量应控制在0.7 ~ 1.0之间,过量加入会出现胶化状态,但此状态可以通过加入助溶剂调整,并不影响喷板效果;C-01的加量也应控制在0.7 ~ 1.0之间,加入过量后涂膜有颗粒出现,致使涂料施工异常。
  1.3 通过“冷拼”乳液提高干性
  水性钢结构防腐漆干性的调整还可以通过“冷拼”乳液法实现。由于水性醇酸树脂的价格低廉,有较好的耐候性和丰满度,所以水性醇酸树脂成为制备水性钢结构防腐漆的首要选择。但由于水性醇酸树脂的干燥速度不能达到客户短时间内包装运输的要求,因此通过在兑稀过程中添加纯丙烯酸或者苯丙乳液也成为有效解决干燥的方法之一。乳液法制备色漆有干燥速度快的特点,但其防锈性能和丰满度不够,所以用水性醇酸树脂和乳液混合制备的钢结构防腐漆可以完美地避开各自的缺点,将优点发挥到极致。

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