成熟的带锈涂装自干型水性钢结构漆必须具备这7点,涂料在线,coatingol.com

成熟的带锈涂装自干型水性钢结构漆必须具备这7点

2019年05月22日阅读量：新闻来源：奋冉化学 | 投稿

国内涂装企业出于生产成本考虑，通常未能对钢结构件表面进行深度除锈处理，涂装前的钢结构表面总会带有部分浮锈。目前钢结构防护漆主要以溶剂型醇酸体系、环氧体系、环氧酯体系、聚氨酯体系涂料为主，存在严重易燃易爆危险，且 VOC（挥发性有机化合物）排放量高。

随着油改水的国际环保政策出台，钢结构防护涂装正向着环保化、低碳化方向发展涂料在线coatingol.com。但实际应用中又由于钢结构体积较大，粉末涂料及水性烤漆因需高温烘烤而未能得到普遍应用，水性自干防护涂料成为其必然选择。普通的水性防锈乳液，由于游离子的原因，容易在涂层固化过程中产生闪锈。（所以，在防护漆的生产中，助剂、防锈颜料、填料、树脂的选择就显的尤为重要。）

作为水性底漆树脂的种类

通常钢结构体积较大、底材表面情况复杂，涂装前一般含有少量锈迹，涂层要求室温固化、表干快、施工间隔短、初期耐水性好、防锈性好。

1.通过氧化干燥机理固化的水性醇酸或环氧酯类树脂交联密度有限、干燥慢、施工周期长、耐腐蚀性一般。

2.乳液聚合的自交联型丙烯酸树脂耐腐蚀性差，且由于表面活性剂的引入导致腐蚀电荷增加，易在金属表面形成闪锈。

3.双组分聚氨酯（PU）价格高、耐腐蚀性一般。

通过乳液聚合的树脂，由于在聚合过程中引入非离子表面活性剂，在乳液树脂成膜过程中，离子迁移至涂层表面，易形成腐蚀电流，从而产生闪锈。

无皂乳液聚合是通过引入具有不饱和键的表面活性剂，聚合过程中通过自由基反应接枝到树脂链上，从而避免了离子的表面迁移，减小腐蚀电流，抗闪锈性较普通乳液聚合树脂好；同时引入磷酸酯进行改性，通过磷羟基与底材表面的化学键合作用，增强树脂对底材的润湿性及渗透性，从而改善树脂在带锈底材表面的附着力及耐腐蚀性。

作为水性面漆树脂的选择

从性价比、耐老化性、干燥速度的角度分析，氧化干燥型水性醇酸干燥速度慢，易黄变，硬度不佳，不适合用作自干面漆树脂；

双组分聚氨酯（PU）及水性聚氨酯分散体（PUD）价格高，仅适用于特殊要求（如高耐老化性、耐溶剂性等）的应用场合。

因此，从成本、性价比、干燥速度考虑选择单组分水性自交联丙烯酸树脂作为配套水性面漆的树脂最佳。

线性水性树脂交联密度低，复合涂层的初期耐水性与耐中性盐雾性较差；

高 T（玻璃化温度）的自交联丙烯酸乳液，在金属 g件上附着力相对较差，配套性不好；

环氧改性丙烯酸树脂耐腐蚀性好，但是氧化干燥速度慢，漆膜的初期耐水性差、硬度不佳；

硅交联的漆膜综合性能佳，但其效果较具有缓释结构的自交联差。

分散剂对防锈颜料稳定性的影响

水性防锈涂料体系主要以活性磷酸锌、三聚磷酸铝为防锈颜料，以云母氧化铁红为体质颜料，以硫酸钡、滑石粉等为填料。

高分子类型、非离子型、聚丙烯酸型分散剂一般采用锚固基团取代表面活性剂的亲水基团，以保证分散剂在固体颗粒表面上具有更牢固的吸附性。

同时，分散剂中含有的游离离子较少，在底材表面形成电化学反应趋势较低，从而金属表面闪锈现象较轻，此类分散剂比较适合分散有机颜料。

相对无机颜料及防锈颜料而言，聚羧酸钠盐类分散剂与磷酸酯类分散剂添加量少、分散性、贮存稳定性和耐腐蚀性好，

但是，阴离子型表面活性剂，其电离出来的离子较多，易在金属表面形成电化学势，从而导致涂膜在自干过程中金属表面易出现闪锈的问题。

防锈颜料对涂层耐腐蚀性的影响

进口纯磷酸锌与锶或钼改性的磷酸锌对金属底漆具有较好的封闭性与钝化作用，耐腐蚀能力明显提升，但是产品的价格相对较高，不能在工程机械行业普及；

进口纯三聚磷酸盐耐腐蚀性一般，但其可有效提升漆膜的后期耐腐蚀性；

钙离子交换颜料对涂料体系选择性高，价格贵，性能一般；

普通磷酸锌与三聚磷酸铝配用时，综合性能良好，三聚磷酸铝能明显改善漆膜后期的耐腐蚀性，对划线处漆膜具有较好的防护性，同时，由于其强酸性释放，可以起到钝化金属表面的作用，有效阻隔水分及氧气向底材扩散，而且产品价格相对较低。因此，选择普通磷酸锌与三聚磷酸铝配合使用，配比以2∶1，添加量为配方总量的 6%~10%最佳。

颜基比对涂层耐腐蚀性的影响

在确定颜料组成的基础上，不同颜基比对涂层耐腐蚀性都有不同，当颜料总质量与树脂固体量之比为 1.6∶1 时，复合涂层耐腐蚀性达到最佳水平，树脂能够把颜料粒子完全包覆，同时，粒子紧密相连，从而阻隔了水分子及氧气的进入，达到良好的耐腐蚀性，颜料份过多或过少都易形成孔细通道，不利于涂层的耐腐蚀性。

成膜助剂的选择

水性防锈涂料体系成膜助剂的选择主要是以下几种类型：DPM（二丙二醇甲醚）、DPNB（二丙二醇丁醚）、Texanol（酯醇）、PNB（丙二醇丁醚）。

随着成膜助剂用量的增加，乳液最低成膜温度相应降低，其中以高沸点成膜助剂Texanol 最为明显，漆膜成膜性最好，DPNB 次之；

同时，当成膜助剂用量占树脂总量的6% 时，随着水分的挥发，DPM 成膜硬度建立相对较快，Texanol 同比较慢。这是因为随着水分的挥发，相当一部分低沸点助剂与水形成共沸物挥发，余下部分会向乳胶粒子内部渗透迁移，使胶粒溶胀变形，随着胶粒的聚结变形，成膜助剂由涂膜内部向外挥发，随着成膜助剂的迁移，聚合物膜的玻璃化温度渐渐提高，导致成膜助剂分子向外迁移的速度减慢，硬度上升也相对变慢；

由亲水低沸点溶剂DPNB和疏水溶剂PNB 按（DPNB）∶（PNB）=7∶3 组成的混合溶剂，其漆膜硬度建立曲线与 DPM 相当，同时，最低成膜温度变化曲线与 Texanol 相近。

虽然 DPM 漆膜硬度建立快，但是漆膜成膜致密性不好，耐水性差； Texanol是一类很好的成膜助剂，但是沸点相对较高，后期溶剂挥发慢，硬度上升慢。

综合考虑，采用（DPNB）∶（PNB）=7∶3为成膜助剂，其用量为树脂总量的 8% 最为合适。

中和剂用量对面漆性能的影响

通常乳液型涂料在弱碱性或碱性条件下才能稳定贮存。常规的中和剂主要有氨水、三乙胺、DMEA（N，N’-二甲基乙醇胺）及 AMP-95 等。我们实验发现：APM-95为一种多功能助剂，能够稳定颜料粒子、增强润湿性。它作为小分子有机胺中和剂，涂膜固化后无残留，可以在很宽范围内调整体系 pH。随着 AMP-95 的添加，体系 pH 增大，通常 pH 在 9.0 左右时，水性涂料具有较好的贮存稳定性，可有效防止颜料粒子絮凝，且在碱性条件下，金属表面的闪锈现象也会降低。不含成膜助剂的乳液树脂中，pH对乳液黏度影响不大；当添加树脂量 6% 的成膜助剂时，随着 pH 的增大，体系黏度明显增大。这是因为一方面体系呈碱性，大量的小分子有机胺溶解在水相中，一部分与乳胶粒子表面分布的酸性官能团发生中和反应，形成刚性较强的高分子铵盐；另一方面，成膜助剂的加入使核壳结构的乳胶粒子表面软化，体积膨胀，这种软化的乳胶粒子表面的高分子铵盐更容易发生水合，导致体系黏度上升。

当选择 AMP-95 作为中和剂时，添加量以 0.8% 最为适宜。

标签：工业涂料，行业资讯，防腐涂料

免责声明：本文仅代表作者本人观点，与中国涂料在线无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。邮箱：23341570@qq.com

今日头条Show更多

在线学堂更多

微直播专栏更多

热点排行Hot

微信关注WeChat

扫描关注微信，获取涂料最新资讯公众号：中国涂料在线您还可以直接查找