傳(chuán)統(tǒng)的工業(yè)塗料含有(yǒu)大量的有(yǒu)機溶劑,溶劑在施工和幹(gàn)燥的(de)過(guò)程(chéng)中大(dà)都揮發出(chū)來,這(zhè)不僅嚴重污染(rǎn)了環境(jìng)和(hé)危害了人類健(jiàn)康,同(tóng)時還對資源造成(chéng)浪費(fèi)。據資料(liào)顯示,鋼(gāng)鐵(tiě)制品(pǐn)及其設施(shī)在塗(tú)裝過(guò)程(chéng)中揮發掉的(de)voc總量約占(zhàn)全球(qiú)voc總量的20%~25%,已(yǐ)經成爲大(dà)氣的主要污染(rǎn)源之(zhī)一。 所以(yǐ),以水性(xìng)塗料替代(dài)溶劑型塗(tú)料應(yīng)用于(yú)工業(yè)防腐塗裝(zhuāng),對我(wǒ)國構建和(hé)諧社會和(hé)實現(xiàn)經濟(jì)的可 持續(xù)發展有(yǒu)着非常(cháng)重要的現實意(yì)義。
水性塗(tú)料是(shì)用水作溶(róng)劑或者作(zuò)分散(sàn)介質(zhì)的塗(tú)料。它具有(yǒu)無毒(dú),無(wú)味(wèi),資源(yuán)豐富等特(tè)點,可(kě)以大大(dà)減少塗(tú)料中(zhōng)有機(jī)溶劑(jì)揮發對大氣造(zào)成的污染(rǎn),并且(qiě)以水作爲(wèi)溶劑,可提高(gāo)塗料在(zài)儲存(cún)、運(yùn)輸和施工過程中的安(ān)全性。目前(qián),水性(xìng)防腐塗料已經(jīng)成功應(yīng)用于建(jiàn)築裝(zhuāng)飾(shì)、汽車制造、船舶(bó)和集裝(zhuāng)箱制造、鐵路機(jī)車、航空航天、交(jiāo)通橋(qiáo)梁及木器塗裝等。水(shuǐ)性防腐(fǔ)塗料主要包(bāo)括水性(xìng)無機富(fù)鋅塗(tú)料、水(shuǐ)性環(huán)氧塗料(liào)、水(shuǐ)性丙(bǐng)烯酸(suān)塗料和水(shuǐ)性聚氨(ān)酯(zhǐ)塗料(liào)四大(dà)類。
水(shuǐ)性(xìng)無(wú)機富鋅塗(tú)料
水(shuǐ)性無機(jī)富鋅塗料一般分爲自(zì)固化無機富鋅(xīn)和後固(gù)化無機(jī)富鋅(xīn)兩類。目前(qián)市場上廣(guǎng)泛使(shǐ)用的(de)是水性自(zì)固化無機富鋅塗料。水性無機(jī)富鋅塗(tú)料主要(yào)以無(wú)機矽(xī)酸鹽水溶(róng)液爲(wèi)基料(liào),以鋅(xīn)粉爲防腐(fǔ)顔料(liào),爲改(gǎi)進水性無(wú)機富鋅塗(tú)料的(de)施工成膜(mó)性、耐(nài)腐蝕(shí)性,需适當加入相應助劑(jì),如流(liú)平(píng)劑(jì)、緩蝕劑等。
水性(xìng)無機富鋅(xīn)防腐(fǔ)塗料主要有以下特(tè)點(diǎn):
(1)幹燥速(sù)度快,在20℃和(hé)75%的相(xiàng)對濕度下(xià),約1h達(dá)指觸幹(gàn)。
(2)塗(tú)層具(jù)有良好的導靜(jìng)電性和優(yōu)良的(de)焊接性能。
(3)優(yōu)異(yì)的抗腐(fǔ)蝕(shí)性,長(zhǎng)期抵抗ph爲5.5~10.5範圍(wéi)内的化學(xué)腐蝕;在海洋(yáng)大氣環(huán)境條件下(xià),水性無機(jī)富(fù)鋅塗料(liào)的使用年限可達25a。
(4)可長(zhǎng)期耐400℃高(gāo)溫(wēn)。
(5)清潔環(huán)保,以水爲(wèi)稀釋劑和(hé)清洗(xǐ)劑,揮發性(xìng)有機(jī)物(wù)低,對環(huán)境友好(hǎo)。
(6)水性無機(jī)富(fù)鋅塗料也(yě)其不足之(zhī)處,主(zhǔ)要表(biǎo)現(xiàn)在幹膜(mó)中含有(yǒu)大(dà)量鋅粉,造(zào)成(chéng)了塗層(céng)的多孔性;對基(jī)材的處理要(yào)求(qiú)較高且漆膜較(jiào)脆;施(shī)工(gōng)與固化受環(huán)境溫(wēn)度、濕(shī)度(dù)影(yǐng)響較大。
水(shuǐ)性無機富(fù)鋅塗料适用于海洋(yáng)大氣(qì)、高溫(wēn)等各(gè)種環(huán)境下的鋼(gāng)結(jié)構如(rú)海洋平(píng)台、船(chuán)舶、集裝箱(xiāng)、大型(xíng)鋼鐵(tiě)構件(jiàn)、輸油管線(xiàn)、各種(zhǒng)化學(xué)貯槽内襯(chèn)的長(zhǎng)效(xiào)防(fáng)腐。
水(shuǐ)性環(huán)氧塗料
水(shuǐ)性環氧(yǎng)塗料主要是水分(fèn)散型(xíng)環氧塗料(liào),由疏(shū)水性的環氧樹(shù)脂和(hé)親(qīn)水性的(de)固化劑兩(liǎng)個組(zǔ)分構成(chéng)。
成膜的(de)過程(chéng)分(fèn)爲(wèi)兩個(gè)階段:一是水的(de)揮發(fā),達(dá)到表幹(gàn);二是環(huán)氧樹脂(zhī)與固(gù)化劑(jì)的聚(jù)合交(jiāo)聯過程。水(shuǐ)性環氧塗(tú)料本身含有水分,可與潮濕底(dǐ)材表面的水(shuǐ)分共同(tóng)成爲(wèi)水性環氧(yǎng)塗料的(de)組成部(bù)分。
水性(xìng)環氧塗料體(tǐ)系具(jù)有如(rú)下特點:
(1)在(zài)鋼材(cái)、混凝(níng)土、鋁材等(děng)基(jī)材的表(biǎo)面具有出色(sè)的(de)附着(zhe)力,塗(tú)膜具有硬度高(gāo)、耐磨性好(hǎo)、耐腐(fǔ)蝕性和優(yōu)異(yì)的(de)耐化學藥(yào)品性等(děng)特(tè)點。
(2)揮發性有機物含量低,不會造成空氣污染,其以(yǐ)水作爲分(fèn)散介(jiè)質,價(jià)格低廉、無(wú)氣味、不燃、儲存、運輸(shū)和使用過(guò)程中安(ān)全性大(dà)大提高。
(3)快幹,在(zài)20℃和75%相對濕(shī)度下(xià),一般(bān)2h就可達指(zhǐ)觸幹,最(zuì)低(dī)固化(huà)溫度(dù)爲15℃。
(4)但其耐(nài)化學品性能仍(réng)較溶液劑型環氧塗(tú)料略(luè)差,使用壽(shòu)命(mìng)也要比一般溶劑(jì)型環氧塗(tú)料(liào)短(duǎn)。
現已(yǐ)商品化的水性(xìng)環氧防(fáng)腐塗料(liào)主要(yào)有:水性環氧鐵(tiě)紅底(dǐ)漆、水(shuǐ)性(xìng)環氧(yǎng)磷(lín)酸鋅底漆、水(shuǐ)性環氧富鋅底漆(qī)和水性環氧(yǎng)雲鐵中(zhōng)間漆。
水(shuǐ)性丙烯(xī)酸塗料
水性丙(bǐng)烯酸塗料是指(zhǐ)主要(yào)以丙(bǐng)烯酸(suān)共聚物爲基料(liào),用水(shuǐ)作分散劑(jì),再(zài)加顔填料、助(zhù)劑等配制成,丙(bǐng)烯酸共聚(jù)物由甲基丙(bǐng)烯酸甲(jiǎ)酯、丙(bǐng)烯酸(suān)丁酯(zhǐ)和丙(bǐng)烯酸合成(chéng),它根據樹脂在水中狀态(tài)分爲(wèi)水乳性、水溶膠和水(shuǐ)溶性丙烯(xī)酸塗料。由于丙(bǐng)烯酸(suān)聚合(hé)物(wù)水(shuǐ)分散體的(de)相對(duì)分子質(zhì)量比溶(róng)劑型(xíng)聚(jù)合(hé)物的相對(duì)分子質量(liàng)大,所以在(zài)幹(gàn)燥後可(kě)獲得(dé)更加(jiā)堅硬的漆膜。這種樹(shù)脂呈長鏈(liàn)的三(sān)維網(wǎng)狀形态,通(tōng)過(guò)選擇不(bú)同的單(dān)體(tǐ)和單體比(bǐ)例(lì),可(kě)滿足不同的使用要(yào)求(qiú)。
水性丙(bǐng)烯酸(suān)防腐塗料體系(xì)具有如下(xià)特點(diǎn):
(1)水性(xìng)丙烯(xī)酸面漆具(jù)有(yǒu)很好的耐候性能(néng)、耐紫(zǐ)外線(xiàn)、耐水、不泛(fàn)黃。在45min後(hòu)可(kě)達硬幹,2h後(hòu)即(jí)能重塗(tú),能在低至5℃時使(shǐ)用。
(2)水性丙烯酸(suān)面漆可與(yǔ)水性環氧或丙(bǐng)烯酸(suān)底漆、中塗(tú)漆相(xiàng)配套(tào),也可用于(yú)溶(róng)劑型塗(tú)層上(shàng)面,形成複(fú)合(hé)型(xíng)塗料體(tǐ)系。
(3)防腐蝕性優良,保光(guāng)保色性優(yōu)良,以(yǐ)水爲稀釋劑和(hé)清洗劑,不燃(rán)且(qiě)安全。
(4)水性丙烯酸樹脂(zhī)塗料同時也(yě)存在硬度大、耐溶劑性能(néng)差等(děng)問題。
水性(xìng)丙烯酸防(fáng)腐塗(tú)料能制成有光(guāng)和半光型,可作(zuò)爲底(dǐ)漆、面漆和(hé)用于混凝土(tǔ)表(biǎo)面的(de)封(fēng)閉漆。可在鋼材、混(hùn)凝土(tǔ)等基材表(biǎo)面施(shī)工,塗(tú)層具有良(liáng)好的附着(zhe)力、耐候性、耐(nài)低溫性(xìng)、保光(guāng)保色等特(tè)點。水(shuǐ)性丙(bǐng)烯酸樹(shù)脂(zhī)塗料用途(tú)廣泛,可用于(yú)建(jiàn)築業、汽車等多(duō)種領(lǐng)域,已成爲防腐(fǔ)塗料中的(de)一大體系。
水性聚氨(ān)酯塗(tú)料
水性聚氨酯(zhǐ)塗料是以水性聚氨(ān)酯樹(shù)脂爲(wèi)基料,用水、顔料(liào)、助劑(jì)等配制而成(chéng)。水性聚氨(ān)酯樹脂(zhī)按粒徑和外觀分可分爲聚氨(ān)酯水溶(róng)液(粒徑(jìng)<0.001μm,外觀透明)、聚氨(ān)酯水分散(sàn)體(粒徑:0.001-0.1μm,外(wài)觀(guān)半(bàn)透明(míng))、聚氨酯乳液(粒(lì)徑(jìng)>0.1μm,外觀(guān)白(bái)濁)水(shuǐ)溶型三種。
根據合成單體(tǐ)不同(tóng)水性(xìng)聚(jù)氨(ān)酯可(kě)分爲聚醚型、聚酯(zhǐ)型和聚醚、聚酯混合型。依照選用(yòng)的二異氰(qíng)酸酯的不同,水(shuǐ)性聚(jù)氨酯又可分爲(wèi)芳香族和(hé)脂肪(fáng)族,或(huò)具體分爲tdi 型、hdi型(xíng)、mdi型等(děng)等。水性(xìng)聚氨酯整個(gè)合成(chéng)過程(chéng)可(kě)分爲兩個階段。第(dì)一階段爲(wèi)預逐步(bù)聚合,即由低聚物(wù)二醇(chún)、擴鏈劑、水性單(dān)體、二(èr)異氰酸酯(zhǐ)通過溶液逐(zhú)步聚合生成相對(duì)分子質(zhì)量爲1000量級的水性聚氨(ān)酯(zhǐ)預聚體;第二(èr)階段(duàn)爲中和後(hòu)預聚體在(zài)水中(zhōng)的分散。
水性聚(jù)氨酯防(fáng)腐塗料(liào)具有以下(xià)特點(diǎn):
(1)粒徑(jìng)小(xiǎo)于0.1nm,具有較好(hǎo)的分(fèn)散穩定性。
(2)生(shēng)産(chǎn)成本低、安全不燃燒(shāo)、不(bú)污染環境、不易損(sǔn)傷被塗飾表面、易(yì)操(cāo)作和(hé)改性。
(3)對(duì)木材、纖(xiān)維闆、塑(sù)料(liào)薄膜(mó)、金屬(shǔ)、玻璃和皮(pí)革等均有良好(hǎo)的粘(zhān)附性(xìng)。
(4)水性(xìng)聚氨酯(zhǐ)塗(tú)料現(xiàn)在還存在(zài)着成(chéng)膜時間長(zhǎng),塗料(liào)中存在親(qīn)水基(jī)團引起的(de)漆膜(mó)耐水(shuǐ)性(xìng)差,漆膜易産生氣泡,原材料成本較高(gāo)等缺(quē)點(diǎn)。
水(shuǐ)性聚(jù)氨酯(zhǐ)防腐塗料(liào)的應(yīng)用(yòng)主要用(yòng)做防腐面漆,廣(guǎng)泛用于鐵路機(jī)車、橋梁(liáng)、汽(qì)車、木(mù)器家具、建(jiàn)築裝飾等的(de)塗裝。随(suí)着環境(jìng)保護、人(rén)體健康和對塗(tú)料質量要(yào)求(qiú)的(de)不斷(duàn)提高,綜合(hé)運用多種改性(xìng)方式(shì)和開發新(xīn)的改性方(fāng)法成(chéng)爲水性聚氨酯(zhǐ)塗料研究的主(zhǔ)要方向。此(cǐ)外,如(rú)何提高水(shuǐ)性聚(jù)氨酯塗料的耐(nài)水、抗靜電(diàn)和抗(kàng)菌等性(xìng)能也将(jiāng)成爲今(jīn)後研究(jiū)的新方向。
發展(zhǎn)水性塗(tú)料(liào)不僅可以緩解對石(shí)油資源的消耗,而且可以大幅(fú)度的降低voc的排放(fàng)量,這在(zài)環境(jìng)日益惡(è)化(huà)和石(shí)油資源日趨緊(jǐn)的今天具有非常重(zhòng)要的經濟(jì)和社會意義。