水性工業涂料的幾大要點!必須搞清楚!
文/楊柳
1、水性工業涂料配方與溶劑型涂料差異
配方組成最大差異:
pH調節劑;抗閃銹劑;殺菌劑;水、助溶劑混合
2、pH值
中和劑
(常用中和劑特性)
關注:
(1)烤漆,DMEA和AMP是最重要中和劑;
(2)胺對樹脂有增溶性(DMEA>TEA>氨水);
(3)胺易吸附在顏料和填料的表面(氧化后的酸性炭黑)。對于著色涂料,將pH值調整為8的胺的量可能遠高于計算值;
(4)揮發性(交聯溫度、早期耐水性)、多功能性(抗黃變、分散、閃銹);
(5)生產水性涂料時,應在每一步檢查pH值,避免涂料樹脂凝固意外。
3、閃 銹
(一)閃銹產生機制
(1) 物理現象。金屬表面存在一些活潑的銹斑在涂裝前未被徹底清除,銹斑未被涂料完全浸潤,會慢慢浮現在漆膜表面,產生閃銹。
(2)電化學腐蝕。金屬基材上水性濕涂膜具備電解質特性,金屬表面會產生電化學腐蝕反應,銹蝕產物遷移到涂膜表面。
針鐵礦
鱗鐵礦
(二)防腐蝕策略
有機和無機抑制協同,陽極鈍化和陰極抑制
(NaNO2防閃銹機理)
(防銹顏料防腐蝕機制)
有機抑制劑
有機抑制劑含有雜原子(氮、氧、硫和磷),其孤電子對和部分π電子(芳香環和多鍵)可與金屬自由軌道D相互作用,有利于吸附過程;有機抑制劑的化學結構、性質和表面電荷、分子中電荷的分布和侵蝕介質類型(pH和/或電極電位)影響抑制效果。
抑制機制:通過吸附在金屬表面形成保護膜,將金屬表面的水置換出來。
(低碳鋼表面希夫堿吸附機理示意圖)
高溶解性和低溶解性平衡:高溶解性,快速短期保護,抗閃銹,低溶解性,持續釋放長期保護
有機和無機抑制的協同
4、助溶劑
助溶劑,因蒸發速率、溶解度參數及增塑特性不同,對分散體的成膜和表面硬度有顯著差異。需綜合考慮對聚結和表面硬度影響。
(TPM:2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯)
Taylor and Klots,5,助成膜劑在水-聚合物分布系數,BG為0.660,PnB為0.238,DPnB為0.181
疏水性和親水性助溶劑可獲得最佳的耐濕性。
5、樹脂協調
使用不同樹脂協同,調整涂料性能:干燥速度、附著力和層間附著力、防腐、光澤、硬度/柔韌性平衡、耐刮擦
例1 PUD+PA,硬度和干燥速度提升
例2 PA+PE防腐性能提升
例3 AK+PU硬度和杯突提升
6、涂 裝
水性噴漆室溫濕度參數
水性中涂烘烤溫度曲線參數
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