環(huán)氧通用底漆的配方分析和施工參數(shù)

環(huán)氧通用底漆的配方分析和施工參數(shù)環(huán)氧通用底漆為一般性的環(huán)氧類涂料產(chǎn)品，專門用于金屬與非金屬等基材表面上的底涂，一般是為鐵紅色、灰色（用于黑色金屬或非金屬基材）或黃綠色（用于鋁材或鍍鋅板）。主要用于普通等級的防腐防銹，下面以環(huán)氧通用底漆為例，介紹環(huán)氧底漆配方設(shè)計的基本原理和原材料使用原則：一、主要性能適用于鋼鐵和非鐵金屬的多用途環(huán)氧底漆；對鋼和鍍鋅鋼鐵有良好的附著力；對非鐵金屬混凝土等有良好的附著力；有良好的流平性和濕潤性；良好的抗水和抗腐蝕性；固化溫度可低至5℃；在涂裝過程中，可用本底漆修補焊縫和環(huán)氧漆破損處；對環(huán)氧漆和聚氨脂漆，可有較長的涂裝間隔時間；可與醇酸，氯化橡膠，乙烯基，環(huán)氧和聚氨脂配套覆涂；適合于噴砂處理的金屬基材上施工；有良好的陰極保護適應(yīng)性二、環(huán)氧通用底漆配方：A組份B組份三、原材料的選擇說明1.環(huán)氧樹脂的選擇在防腐涂料所用的許多成膜物質(zhì)中擔(dān)當(dāng)主角的是環(huán)氧樹脂。目前常使用的是雙酚A型環(huán)氧樹脂，其結(jié)構(gòu)中含有極性高、不易水解的脂肪族羥基和醚鍵，對底材有著優(yōu)異的附著力，由此制成的涂層對于一般工業(yè)品防護具有比較滿意的防腐蝕性能。在雙酚A型環(huán)氧樹脂中，分子鏈中羥基含量和反應(yīng)活性來比較，常用的有E-20（601）和E-44（6101）兩種，前者在常溫下呈晶體裝固態(tài)，后兩者呈粘稠態(tài)。綜合比較，考慮成本因素，一般采用E-20既可達到要求。E-44環(huán)氧樹脂，揮發(fā)分較少，環(huán)氧值也較高，這樣交聯(lián)密度也較高，使制成的涂層致密性高。也可采用兩者拼合取長補短。遇潤濕性較差的基材時，可拼入5-10%的液體酚醛樹脂，參與交聯(lián)反應(yīng)并可改善漆膜韌性，同時可作為防滲防銹劑提高漆膜潤濕性能。2.固化劑的選擇常用的固化劑有巴陵石化593固化劑、三木集團T31固化劑、三木集團650固化劑、濟南運嘉YJC-1041固化劑、美國卡德萊NX-5444等。593固化劑是二亞乙基三胺和環(huán)氧丙烷丁基醚加成反應(yīng)的產(chǎn)物，能在室溫下和環(huán)氧樹脂起固化反應(yīng)，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有C11的長鏈結(jié)構(gòu)，因此具有較好的韌性和彎曲、沖擊強度，但成本較高。T31固化劑是多胺、甲醛、苯酚經(jīng)曼尼斯反應(yīng)而成的曼尼斯加成多元胺，是無毒等級的固化劑，應(yīng)用安全，能在低溫下固化，也在濕度80%和水下應(yīng)用，固化收縮率較小。650固化劑是一種聚酰胺類固化劑，結(jié)構(gòu)中含有較長的脂肪酸碳鏈和氨基，可使漆膜具有高的彈性和粘接力及耐水性，它的施工性能較好，加入比例寬泛，毒性小，可在潮濕的金屬和混凝土表面施工，缺點是固化速度較慢，耐熱性比較低，熱變形溫度低。YJC-1041固化劑是腰果酚改性酚醛胺固化劑，在-5-10℃也能與環(huán)氧樹脂完全固化，其具有的特點非聚酰胺所能比。此固化劑含有苯環(huán)，與雙酚A型環(huán)氧樹脂有更好的兼容性從而降低了涂料的黏度，且有著很好的滲透性，故能在帶銹表面上涂裝；其所含羥基能增加固化劑的極性，對底材的潤濕性和粘結(jié)性可增強，因此可用于低表面處理級別的鋼材表面。NX-5444改性酚醛胺固化劑是美國卡德萊的產(chǎn)品，固化快，漆膜起硬度快，韌性好，可超低溫固化，適用于高固份體系或快速固化體系。效果優(yōu)異，但成本較高。在常用的這幾種固化劑中，一般選用650聚酰胺和YJC-1041固化劑，性能比較綜合。前者成本較低，后者性能優(yōu)異，適用性好。3.防銹顏料及功能性填料的選擇防銹顏料及活性防銹顏料的選用考慮，要基于對銹蝕原理的認識程度和實際使用效果。防腐蝕涂層一般是通過屏蔽作用、緩蝕作用和陰極保護作用來保護金屬基材免受腐蝕，活性防銹顏料（如鉬酸鋅、磷酸鈣和復(fù)合鐵鈦粉等）和金屬粉（如鋅粉）用于后兩種保護方式的防腐蝕涂層。采用緩蝕作用和陰極保護作用的防腐涂料，活性防銹顏料和金屬粉必須達到一定的用量才能起到預(yù)期作用，加入少量的活性顏料和金屬粉，不但收效甚微，其不完整的電池作用，反而有提前破壞漆膜的危險。對于通用性防銹蝕底漆，考慮配方成本和實際使用要求，采用屏蔽作用足以達到一般性防銹蝕目的。但考慮到在鋁合金基材上的使用，我們采用了加入鋅鉻黃和鍶鉻黃的方式來解決對鋁材及鋁合金底材的附著力，效果良好。如果僅僅是用在鋼鐵表面，用氧化鐵紅或填料取代即可。通用型環(huán)氧底漆涂料選擇鈦白粉、氧化鐵紅和絹云母粉作為一般防銹顏料（鈦白粉、氧化鐵紅、炭黑同時也起到漆膜的遮蓋作用）。它們耐熱性高，具有良好的耐候性，對光、水和大氣的作用很穩(wěn)定，而且能強烈吸收紫外線，從而使所保護的物體免受紫外線的破壞，用于防腐涂料中是基于其制得的涂膜致密，對所覆蓋物品起物理屏蔽作用，同時它對底材有防銹能力，能耐腐蝕氣體，耐堿，著色力好，遮蓋力強，價格也低。云母粉是白云母粉、絹云母粉、金云母粉等系列的統(tǒng)稱，一般云母粉含量復(fù)雜，性能很不穩(wěn)定。而優(yōu)質(zhì)礦脈的絹云母粉，具有極薄的二維片狀構(gòu)造、片片疊加，可彎曲，抗龜裂，耐酸堿，電絕緣性強，在介質(zhì)中懸浮性好，對紫外線有較好的屏蔽效應(yīng)。其在涂膜中以片狀定向上下平行排列，而其縱橫比相當(dāng)高，因此容易形成較致密的保護層，能不損失柔韌性下提升漆膜硬度，使涂膜強度、抗?jié)B透性，都有一定的提高。準球形硅微粉是一種特殊的礦物材料，其化學(xué)成分中二氧化硅占98%，其它為氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、硅酸鈉等。幾何形狀90%以上為圓球形，其余為橢圓形和無定形，其性能穩(wěn)定，耐化學(xué)介質(zhì)極強，吸油量低。球形具有最大的堆積密度，可增加漆膜致密性，分散性流動性和穩(wěn)定性好，明顯提高漆膜硬度。另外，還具有絕緣、自潤滑、防輻射、無毒等優(yōu)異性能。沉淀硫酸鋇和滑石粉在底漆里的作用，主要是提供干膜的致密性，同時，滑石粉還能提供漆膜滑爽性，保證打磨性的良好（滑石粉在體系中用量不小于8%，就用很好的打磨性），如果要求更高的防腐性能，可采用長石粉取代沉淀硫酸鋇，性能會提高不少。就漆膜中填料幾何形狀組成而言，無定性狀的沉淀硫酸鋇和滑石粉，與準球形硅微粉和細鱗片狀的娟云母粉組成立體結(jié)構(gòu)搭配，增加了漆膜的致密性，大大延長了水分或腐蝕離子進入基材的路徑，起到了極好的屏蔽作用，這種組合比采用少量防銹顏料的漆膜性能性能更好。4.助劑的選擇①附著力促進劑的選擇涂層與底材的粘結(jié)好壞，直接影響到涂層的防腐蝕性能，附著力促進劑的選擇，不僅要考慮底漆對基材間的附著力，還要考慮底漆與上層中涂或面漆層間附著力，很多附著力促進劑只有單向作用，用量稍大，層間附著力就會變差。為提高涂層的粘接強度，添加適量的硅烷偶聯(lián)劑，不僅可提高顏填料粒子與環(huán)氧樹脂的粘結(jié)能力，而且還能與成膜物質(zhì)粒子之間形成化學(xué)鍵或氫鍵，從而阻止防腐因子的遷移，使涂層與底材的附著力大大增強，提高了涂層的耐腐蝕性。附著力促進樹脂LTW是一種較好不含硅酮非離子性的助劑型樹脂，具有廣泛的相容性，用于改善不同基料如金屬鋁、鋁合金、鋅、不銹鋼、電鍍面等的附著性有極效果。也可增加無機物以及某些塑料涂料的內(nèi)層附著力。對于有些基材，附著力促進樹脂LTW還能提高室溫和低溫時的柔韌性。②其它助劑的選擇防沉和防流掛：由于原料中含有密度較大的填料，儲存易沉淀，施工時由于比重較大，厚涂時也易導(dǎo)致漆膜流掛，所以有必要使用防沉劑和防流掛劑。使用價格適中的有機膨潤土進行預(yù)凝膠處理，雖然有一定效果，但有機膨潤土質(zhì)地柔軟，可導(dǎo)致漆膜疏松，使漆膜耐水性下降明顯，在防腐體系中，不建議采用膨潤土。改性凹凸棒土具有毛發(fā)狀棒結(jié)構(gòu)，質(zhì)地致密，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，防沉效果好，同時其特有的一定剪切力下的增稠作用使漆膜厚涂時具有防流掛功能，凹凸棒土在歐美涂料體系中用量很大，是有一定道理的。如果單獨使用沉淀二氧化硅，高比表面積的二氧化硅，如果用量大，必須有嚴格的細度要求，增加研磨時間，費工費時，還容易導(dǎo)致漆膜產(chǎn)生針孔，空穴等影響漆膜性能，用量小，效果不明顯。我們采用改性凹凸棒土和二氧化硅混合使用來相互補充，取得了良好的效果。一般環(huán)氧底漆的細度要求不高，也沒必要為細度增加成本，沒有特殊情況和漆膜病態(tài)出現(xiàn)，為避免漆膜層間附著力變差，不建議環(huán)氧底漆采用分散劑和消泡劑。四、質(zhì)量內(nèi)控技術(shù)指標的設(shè)定（略）五、生產(chǎn)工藝控制要點（略）六、行業(yè)標準（略）七、基本數(shù)據(jù)(25℃)比重1.3克/厘米3體積固體含量57%±2%揮發(fā)性有機成份(VOC)：最大327克/公斤（432克/升）推薦干膜厚度50-100微米，根據(jù)不同系統(tǒng)理論涂布率50微米厚，10米2/升75微米厚，8米2/升100微米厚，5米2/升刷涂時，最大干膜厚度50微米表干時間1.5小時涂覆間隔對雙組份環(huán)氧或聚氨酯漆對其他種類油漆如：氯化橡膠、聚氨酯、醇酸漆完全固化7天固化實測表（干膜厚度100微米）貯藏有效期至少12個月(陰涼干燥處)八、不同基材施工的處理要求施工與固化時基材溫度必須高于5℃并至少高于露點3℃，最大相對濕度為85%對于埋地或水下部位:鋼材：噴砂處理（干法或濕法）達到ISO標準Sa2.5級，噴砂粗糙度（Rz）30~75微米涂有車間底漆的鋼材：清掃處理達SPSS標準Ss級，動力工具處理至SPSS標準Pt3級涂有油漆的舊鋼板：超高壓水清理至VISWJ2L級（粗糙度40-70微米）對于暴露于大氣中的部位:鋼材：處理達ISO標準Sa2.5級，表面粗糙度達（Rz）30-75微米或按ISO標準St3級處理涂有車間底漆的鋼材；處理達SPSS標準Pt3級鍍鋅鋼材：清除油脂、鹽、污染物九、使用說明混合重量比A組份：B組份=4:1或5:1稀釋劑過多會導(dǎo)致抗流掛性降低與固化減慢稀釋劑應(yīng)在兩組份混合熟化后加入熟化時間20-30min混合使用期（20℃）8小時無氣噴涂推薦稀釋劑X-7環(huán)氧稀釋劑或?qū)Ｓ孟♂寗┫♂寗w積0-10%根據(jù)膜厚要求噴嘴孔徑約0.46毫米(0.018英寸)噴出