关于一种水性防护涂料的性能研究

FelishaOMe

摘 要 溶剂型涂料具有良好的防护性能，但其VOC含量较高，应用于大型钢结构表面时对环境和人体具有一定的危害作用。针对这个问题，研制了一种水性防护涂料，对其基本性能进行了测试，结果表明，该涂料VOC含量远低于溶剂型涂料，干燥速度快，机械性能和防护性能较好，能满足大型钢结构表面的防护。
关键词 溶剂型涂料；水性防护涂料；配方；性能测试
前言
随着国家对环境治理力度的不断加大，如何实现环境友好与经济协调发展，减少城市PM2.5污染，已经成为当务之急，由此应运而生了许多环境法律、制度及与人们生产生活息息相关的环保材料，水性防护涂料就是一种新型的环保材料，能满足大型钢结构表面的防护，具有广阔的应用前景。
1 水性防护涂料的制备
1.1 原料
丙烯酸乳液MC - 105、丙烯酸乳液B-104、三氧化二铁190 d、防锈剂B–500、填充材料500目硫酸钡和500目重钙、有机膨润土SMP、分散剂706w、消泡器NXZ、成膜添加剂TEXANOL、流平剂2025、除锈剂亚硝酸钠、增稠剂3800、中和剂AMP–95、去离子水。
1.2 配方
1.3 制备工艺
（1）将丙烯酸乳液、去离子水、分散剂706w、1/2的 NXZ消泡剂和亚硝酸钠加入容器中，在（300～400）r/min的搅拌条件下混合5～10分钟，得到混合液；
（2）边搅拌边向混合液中添加190d铁红、500网硫酸钡、重钙、防沉剂和有机膨润土，在（400～600 ）r / min 的搅拌条件下混合15～20分钟，然后加锆珠研磨，得到研磨膏；
（3）向研磨膏中加入丙烯酸乳液B、中和剂AMP-95，中和pH值至8～9，然后添加剩下的1/2 NXZ消泡剂，在（300～400）r/min的搅拌条件下混合10分钟[1]。
2 水性防护涂料的性能测试
2.1 样品制备
选择普通低碳钢板为基板，尺寸是70mm×150mm×（0.8 ～ 1.5）mm，用溶剂将表面清洁，然后用1000目砂纸抛光处理，确保钢板表面彻底清除干净。常规性能测试板涂层厚度控制在20～30微米，耐盐雾试板涂层厚度控制在55～65微米；常规性能测试，在室温条件下状态调节48h后检测；盐雾试板室温固化7 d后性能测试。
2.2 性能测试
膜厚度按照GB/ T13452.2，干燥时间根据GB/T 1728，附着力根据GB/T 1720，光泽度根据GB/ T9754，耐冲击根据GB/T 1732，柔韧性根据GB/ T6742，耐水根据GB/T 1733，耐盐雾根据GB/T 1771，耐人工老化根据GB/T 23987[2]。
2.3 试验结果
3 结果与讨论
3.1 设计分析
本产品设计主要根据国家环保要求设计，完全符合标准的PM2.5和环境保护要求。该水性防护涂料由两种水性丙烯酸乳液为主要原料，具有快干、附着力强，耐候性好，耐冷热循环，防腐蚀，抗盐雾超过500h。
本产品采用有机膨润土与聚氨酯增稠剂搭配，使它有很好的抗凹陷的效果，一次性干膜厚度可以达到60μm不凹陷，并且能快干，能迅速在大型钢结构表面施工，与此同时，它有很好的耐水性，涂敷于大型钢结构后，表干即可以暴露于户外储存。
3.2 讨论
通过精心设计和试验，使该涂料有出色的防锈性能，快速干燥及耐水和耐人工老化性能，与传统溶剂型醇酸防锈漆相比，涂膜的机械屏障功能更好，是更适合大型钢结构表面涂装防护的环保涂料。
4 结束语
通过配方设计，性能测试，结果表明該种涂料是一种防锈性能和耐候性优良的水性环保涂料，可以广泛应用于各类大型钢结构表面的涂装，能起到很好的保护作用，值得推广和应用。
参考文献
[1] 中国标准出版社.化学工业标准汇编：涂料与颜料[M].北京：中国标准出版社，2002：309.
[2] 刘国杰.《现代涂料与涂装技术》[M].北京：中国轻工业出版社，2002：107.