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        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程
        2019年11月21日    閱讀量:35409    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

        一直以來,有著優良防鏽效果的紅丹醇酸防鏽漆在鋼結構、工業機械、船舶等領域的防鏽防腐佔有相當大的比重,但由於紅丹含有97%以上的四氧化三鉛,其極高的重金屬鉛的含量在製造、使用、清除等各個過程中均對人和環境造成巨大隱患,與此同時,紅丹近兩年來的價格暴漲也給塗料製造廠商帶來了壓力,因而,尋找一種無毒無污染,同時在防鏽性能上可與紅丹媲美,且價格合理的新的防鏽顏料勢在必行。


        納米複合鐵鈦粉屬非鉛系防鏽顏料,其防鏽性能優異、無毒、無害、價格低廉,重金屬含量僅為萬分之二以下。它不僅解決了紅丹類鉛鉻等防鏽顏料污染嚴重的問題,且在研製的防鏽塗料中反映在防鏽性能及性價比上存在很大的優勢中國建材網cnprofit.com。本文敘述應用複合鐵鈦粉的醇酸防鏽塗料的研製情況。


        1 試驗部分

        1.1 原材料

        主要原材料為醇酸樹脂、顏填料(包括複合鐵鈦防鏽顏料)、助劑及溶劑。

        1.1.1 成膜物的選擇醇酸樹脂,該公司生產,有良好的光澤、保光性和耐候性,對顏填料有很好的潤濕性。

        1.1.2 顏、填料的選擇

        (1)防鏽顏料:採用萬達科技公司生產的複合鐵鈦防鏽顏料能增加塗膜緻密度,降低塗膜可滲性,從而有效地提高塗膜的防腐性能,同時價格也相對低廉。

        (2)填料:選擇一定量體質顏料相配合,不僅降低生產成本,同時也能起到改善塗膜功能,提高塗膜的附著力等作用。

        1.1.3 助劑的選用

        (1)分散劑:由於複合防鏽顏料中加入納米材料,比較難以分散,通過選擇適合的分散劑,採用合適的分散工藝,塗料才分散得好,有更好的防鏽效果。

        (2)其它助劑:在塗料配方中加入了一定量助劑,如觸變劑、消泡劑、流平劑、催干劑、防結皮劑等,有效地防止塗料在貯存和施工過程中出現質量病態。


        1.2 複合鐵鈦防鏽塗料的配方設計

        根據防鏽塗料配方設計基本原理,既考慮經濟合理,防鏽性能符合質量標準,又考慮新的防鏽塗料適合現有生產設備的要求。通過正交試驗,確定了各色複合鐵鈦醇酸防鏽塗料配方,如複合鐵鈦桔紅、黑醇酸防鏽塗料參考配方見表1、表2。

        表1 複合鐵鈦桔紅醇酸防鏽塗料參考配方

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程 中國建材網,cnprofit.com


        表2 複合鐵鈦黑醇酸防鏽塗料參考配方

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程 中國建材網,cnprofit.com

        1.3 塗料的配製

        將樹脂基料、複合鐵鈦粉、顏填料加入分散容器中進行攪拌,再將分散劑、防沉膠加入攪拌,分散一定時間后,研磨至細度60mm,加入催干劑、防結皮劑、溶劑等,攪拌均勻成防鏽塗料。


        1.4 技術性能(見表3)

        表3 複合鐵鈦各色醇酸防鏽塗料檢測結果

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程 中國建材網,cnprofit.com


        2 結果與討論

        2.1 複合鐵鈦粉用量對塗料防鏽性能的影響

        保持塗料配方中各組分的用量(質量分數)不變,通過改變複合鐵鈦防鏽粉用量,得到各種塗膜耐鹽水性能結果。以桔紅為例,如表4所示。

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程 中國建材網,cnprofit.com

        從表4中可以看出,隨著複合鐵鈦粉用量的增加,塗膜的耐鹽水性能也相應提高,但考慮到塗料的其它性能及加入顏填料后的成漆性,用量以(18%~25%)為宜。


        2.2 複合鐵鈦粉用量對塗料附著力的影響

        保持塗料配方中其它組分用量不變,改變複合鐵鈦防鏽粉用量從(0~30)g,看其對塗膜附著力的影響,如表5所示。

        表5 WD-D 複合鐵鈦粉用量對塗料附著力的影響

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料的研製,敘述以複合鐵鈦防鏽顏料,開發環保型醇酸防鏽塗料的研製過程 中國建材網,cnprofit.com

        由表5可以看出,複合鐵鈦粉的引入能有效地改善塗膜與底材間的附著力,當用量為12%左右就可達到標準要求,隨著用量的加大,附著力得到進一步提高。從理論上推斷,可能是其中的納米材料起到的作用,納米粒子存在電子缺失狀態,其分子形式也有變化,以這種粉體製成塗料的塗膜,由於粉體分子處於電子缺失狀態,其電子云必然發生偏轉,微粒帶正電,塗膜中的粉體分子與樹脂作用再與底材互相吸引,形成一種類似離子鍵的結構體系,從而使塗膜與底材之間的吸附力變得相當強大,塗膜也就更牢固。


        3 複合鐵鈦粉提高塗料性能的原理淺析

        3.1 基礎原理

        由於複合鐵鈦粉有納米材料的引入,從而大大改善了載體體積填充的緻密度,減少了毛細管作用,屏蔽緻密程度大大增加,而且載體本身與紅丹(Pb3O4)結構相類似,也有一定的防鏽作用,將其用於防腐塗料中,藉助其中納米材料使其細微的顆粒充填塗膜結構,增加塗膜緻密度,降低塗膜可滲性,從而有效地提高塗膜的防腐性能。

        3.2 複合鐵鈦防鏽塗料的防鏽原理

        複合鐵鈦防鏽塗料具有很強的防鏽效果,經探討,一是化學防鏽,塗料中磷酸根與鋼構件表面的鐵分子反應生成磷酸鐵絡鹽,這層絡鹽牢固地附著在鋼件表面,從而保護了鋼件。二是鐵鈦粉本身對鋼鐵具有相親性,容易得到對鋼鐵的良好附著力,直接在鋼鐵表面氧化生成一層鈍化膜,可阻止電化學腐蝕的產生。三是用量不大的納米粉體材料可大幅度改變塗膜的整體結構,其形成的塗膜平整緻密而無針孔、氣孔,能有效地阻隔水分子、氯離子、氧氣等對鋼鐵表面的侵蝕。此外,採用合適的醇酸樹脂工藝,能使鐵鈦粉具有良好的混配性。


        4 結 論

        複合鐵鈦醇酸防鏽塗料具有優異的防鏽性能,色彩多樣,可全面替代紅丹廣泛應用於各類軍事裝備和民用設施的防腐塗裝體系,並且該產品的單位成本比傳統的紅丹、鐵紅醇酸防鏽塗料要低10%左右,且其比重小、塗布面積比傳統防鏽塗料大,從而節約使用成本,而防鏽性能又有很大的提高,對環境及施工人員損害少,相對環保,能產生良好的經濟效益和社會效益。


        何建華,葉少英,邱星林,霍麗華,梁秀玲(台湾珠江化工集團有限公司, 510385)

        標籤:行業資訊原料動態產品資訊建材商道建材應用市場評論技術中心成品材料建築基材塗料油漆建築材料管材管件五金配件
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