王愛民1，趙興順2，陳建偉1
(1.山西華豹涂料有限公司，太原030032；2.華豹(天津)涂料股份有限公司，天津301702)
摘要:系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了新型水性防腐涂料的性能，結(jié)果表明該涂料具有環(huán)保、易施工、高性能的特點(diǎn)，其中VOC低至9g/L，耐鹽霧達(dá)1000h，人工加速老化200h以上，為高性能的底面合一防腐涂料。
關(guān)鍵詞:單組分；水性；底面合一；防腐涂料；性能評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào)：TQ630.7+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-2556(2014)01-0040-04
0·前言
傳統(tǒng)的防腐涂料是以溶劑型為主，在金屬防護(hù)中發(fā)揮巨大作用的同時(shí)，由于含大量有機(jī)揮發(fā)物，部分產(chǎn)品還含有苯類、乙二醇醚類等有害溶劑，對(duì)生產(chǎn)人員和施工人員的身體傷害較大，對(duì)環(huán)境破壞比較嚴(yán)重。
近年來，水性防腐涂料成為了工業(yè)防腐涂料的研究開發(fā)熱點(diǎn)[1]。并且隨著新型水性樹脂、新型防銹顏料等材料的不斷發(fā)展，使得水性防腐涂料的性能得以不斷提高，已開始在建筑裝飾，汽車、船舶和集裝箱制造，鐵路機(jī)車，航空航天，交通橋梁等領(lǐng)域應(yīng)用[2]。當(dāng)前水性防腐涂料的品種多集中在水性無機(jī)富鋅底漆、水性環(huán)氧系列涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等。這些涂料在應(yīng)用過程中不同程度上存在對(duì)底材處理及施工要求高，或?yàn)槎嘟M分施工不便，或性能尚不理想等問題。
針對(duì)這些問題，華豹公司開發(fā)了一種新型的水性防腐涂料，本文就該新型防腐涂料的性能進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià)。
1·試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)配方
試驗(yàn)配方見表1。
1.2 主要檢測(cè)儀器與設(shè)備
NDJ-1旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，上海普申化工機(jī)械有限公司；黑白格板(QZP型)、QXD型刮板細(xì)度計(jì)，天津市建儀試驗(yàn)機(jī)有限責(zé)任公司；QCJ型漆膜沖擊器、QFH型漆膜劃格器、QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度儀、QTY-32圓柱彎曲試驗(yàn)儀、杯突儀、鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱，上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司；QUV紫外老化試驗(yàn)箱(UV-B313nm)，美國(guó)Q-LAB公司。
1.3 主要檢測(cè)方法
硬度、遮蓋力分別按GB/T6739—2006、GB/T1726—79(89)檢測(cè)，其他指標(biāo)參照TJ/CL252.1—2012和GB/T18582—2008中規(guī)定的方法進(jìn)行。
1.4 樣板的制備
測(cè)試樣板按GB/T1727—1992規(guī)定的方法制備，樣板具體要求見表2。
2·結(jié)果與討論
2.1 物理參數(shù)
黏度是涂料性能中的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)于涂料的貯存穩(wěn)定性和施工性能有很大影響。涂料其實(shí)是固、液兩相混合液。由于密度差，在重力作用下，固體顆粒會(huì)沉降，可能導(dǎo)致分層、結(jié)塊等。由斯托克斯沉降公式v=[2(-0)r2/9η]·g(式中v為粒子的沉降速度，和0分別為球形粒子與介質(zhì)的密度，r為粒子的半徑，η為介質(zhì)的黏度，g為重力加速度)，可以得出涂料的黏度與沉降速率成反比，也就是涂料黏度越高，越有助于防沉降，而黏度過高不利于噴涂施工。該新型涂料的黏度在2～8Pa·s，既能滿足貯存的要求又可以保證比較好的施工性能。
細(xì)度是涂料的又一重要指標(biāo)，若細(xì)度過大，會(huì)影響涂膜的致密性和表面裝飾效果。該涂料的細(xì)度在30μm以下，從而保障了新型涂料的防腐性能和表面裝飾效果。該涂料的遮蓋力極佳，此外還具有非常優(yōu)異的凍融穩(wěn)定性，可以有效避免涂料在存放或運(yùn)輸過程中受凍而造成不必要的損失。該新型涂料的主要參數(shù)見表3。
2.2 環(huán)保性能
經(jīng)國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，該新型涂料的VOC為9g/L，可溶性重金屬僅含鎘0.3mg/kg，均遠(yuǎn)低于《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》(GB/T18582—2008)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)要求(見表4)。由此可見，該涂料具有十分優(yōu)異的環(huán)保性，這主要由于它是以水性樹脂為主體，選用環(huán)境友好型的助劑和新型環(huán)保顏料等制成的。
涂料質(zhì)量的好壞，最終是體現(xiàn)在涂膜質(zhì)量的優(yōu)劣上。由表5中涂膜性能的測(cè)試結(jié)果可知，該涂料的機(jī)械性能十分理想，其中彎曲為1mm、附著力0級(jí)、耐沖擊50cm、硬度達(dá)到2H以上，還具有較好的耐熱性和耐介質(zhì)性。此外，它的耐鹽霧性能極佳，達(dá)到1000h，同時(shí)耐人工加速老化達(dá)到200h以上，由此可見，該產(chǎn)品特別適于作為底面合一的涂料來使用。
2.4 施工性能
涂料的裝飾防護(hù)性能只有通過施工才能得以體現(xiàn)，因此涂料的施工性能也尤為重要。表6為該新型防腐涂料施工性能的評(píng)價(jià)結(jié)果。從中可見，該新型防腐涂料具有非常好的干燥性，實(shí)干時(shí)間僅為10h，短于一般水性涂料和溶劑型涂料，這對(duì)提高施工效率十分有利。此外，該涂料還具有良好的抗流掛性，噴涂一道干膜厚度可達(dá)50μm以上。經(jīng)過近幾年實(shí)際使用，也證明了該涂料具有良好的施工性。
2.5 同類產(chǎn)品性能對(duì)比
目前市場(chǎng)上的水性防腐涂料產(chǎn)品主要有水性無機(jī)富鋅涂料、水性環(huán)氧系列涂料、水性醇酸涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等，華豹公司的新型防腐涂料與它們的對(duì)比結(jié)果見表7。可以看到，該防腐涂料施工簡(jiǎn)單、使用方便，既具有優(yōu)異的防腐性能，又具有良好的耐久性，綜合性能最佳，既能作為高性能防腐底漆使用，又可以作為底面合一的涂料使用，應(yīng)用前景廣闊。
3·結(jié)語
該新型水性防腐涂料由精選的環(huán)保原料制成，VOC含量、重金屬含量極低，綠色無毒、安全環(huán)保。它作為單組分自干涂料，使用方便，干燥時(shí)間短，抗流掛性能好，施工效率高。該涂料貯存穩(wěn)定性好、遮蓋力強(qiáng)、機(jī)械性能佳，防腐性能十分突出，同時(shí)還具有良好的耐老化性，特別適于作為底面合一涂料。并且率先通過《鐵路貨車用水溶性油漆技術(shù)(暫行)標(biāo)準(zhǔn)》。從2008年6月起，該涂料陸續(xù)在不同地域的諸多車輛廠進(jìn)行了幾千輛貨車的涂裝應(yīng)用，各項(xiàng)性能均達(dá)到鐵道部規(guī)定的貨車涂裝的技術(shù)要求。
該新型水性防腐涂料可廣泛應(yīng)用于石油化工、汽車、鐵路、船舶、集裝箱等諸多領(lǐng)域。它的推廣應(yīng)用不但可以大大減少有機(jī)溶劑的排放，顯著減輕環(huán)境污染，帶來巨大的社會(huì)效益，還可節(jié)約大量資源，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)我國(guó)構(gòu)建和諧社會(huì)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]夏正斌,涂偉萍.水性金屬防護(hù)涂料的研究進(jìn)展[J].材料保護(hù),2003,36(4):5-8
[2]張磊,朱顏,王維,等.水性防腐蝕涂料的研究現(xiàn)狀與展望[J].上海涂料,2012,50(1):37-41
