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耐磨防腐涂料

更新:2016-8-30 10:09:57      點(diǎn)擊:
  • 產(chǎn)品品牌   抗耐牌
  • 產(chǎn)品型號(hào)   KN17
  • 產(chǎn)品描述

    ...

產(chǎn)品介紹

 海洋為人類(lèi)生活的改善、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了寶貴的資源,開(kāi)發(fā)海洋資源已成為各個(gè)國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。海洋資源的開(kāi)發(fā)和利用,離不開(kāi)海上基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。由于海洋苛刻的腐蝕環(huán)境,鋼鐵構(gòu)筑物的腐蝕不可避免 。


圖(一)KN17耐磨防腐涂料AB雙組份外包裝

    為使金屬構(gòu)件防腐,給其表面涂敷有機(jī)涂層,是一種十分普遍的方法,其防腐作用來(lái)自于兩方面:一是涂料的不滲透性即密著性,隔絕了金屬與外界的接觸;二是顏料、填料的緩蝕作用。目前,美國(guó)Freecom公司的CK-54 系列在海洋防腐、石油管道防腐方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位,也是我國(guó)海上石油管道防腐的主要材料。但是其引進(jìn)成本昂貴,給大面積使用造成困難。本工作旨在研制和開(kāi)發(fā)一種海洋防腐與石油運(yùn)輸管道防腐相結(jié)合的高耐磨、高防腐的陶瓷涂料。

圖(二)耐磨防腐涂料分裝車(chē)間,北京耐默公司可以根據(jù)磨損腐蝕因素調(diào)配耐磨防腐涂料,材料不是萬(wàn)能的,人要根據(jù)實(shí)際要求來(lái)配制。
1  實(shí)驗(yàn)部分
1.1  主要原料
    KN環(huán)氧樹(shù)脂; 甲基異丁基甲酮及輔助溶劑; 氧化硅、氧化鋁、聚苯胺(PANI) 、炭黑、鈦白粉等填料和顏料; 多元胺類(lèi)混合固化劑。
1.2  試樣制備
1.2.1 試樣底板
    88 mm ×100 mm ×3 mm 硬度良好的玻璃板;100 mm ×100 mm ×(0.2~0.3) mm 馬口鐵皮;25mm ×100 mm ×(0.2~0.3) mm 馬口鐵皮;50 mm×100mm ×(0.45~0.55) mm A3 鋼板。
1.2.2  配置工藝
    涂料的制備 稱(chēng)取E-44 和E-51 溶于適量溶劑中,加入填料和顏料,再加入偶聯(lián)劑球磨2h得A 組分。多元胺類(lèi)作為B 組分。A 組分與B 組分按14∶1(質(zhì)量比) 混合即制成高耐磨性防腐涂料。
    底板的表面處理 首先將馬口鐵皮和鋼板用0 # 砂布或200 # 水砂紙沿縱向往復(fù)打磨除銹,去掉鍍鋅層。以溶劑(200 # 油漆溶劑油或二甲苯) 洗凈、擦干備用。玻璃板用熱肥皂水洗滌,用清水沖凈、擦干,涂敷涂料前再用脫
脂棉蘸溶劑擦凈,晾干使用 。
    試樣的制備 將制備的涂料均勻噴涂或刷涂在制備的底板上制成各種試樣,固化20 h 后,測(cè)試其各種性能。
2  結(jié)果與討論
2.1  環(huán)氧樹(shù)脂
    由于環(huán)氧樹(shù)脂具有以下特點(diǎn): (1) 良好的分散性能,能同各種填料、樹(shù)脂、助劑互溶; (2) 有較好的耐化學(xué)藥品性,尤其是耐堿性; (3) 對(duì)各種基材有極好的黏結(jié)性; (4) 具有良好的韌性、硬度、柔軟性和優(yōu)良的耐水性。因此,以環(huán)氧樹(shù)脂作為成膜物質(zhì),在涂料方面具有廣泛的應(yīng)用。為了取得良好的物理和機(jī)械性能,本實(shí)驗(yàn)采用2 種環(huán)氧值不同的雙酚A 型環(huán)氧樹(shù)脂作為成膜物質(zhì),型號(hào)分別是E-44 和E-51。E-44 環(huán)氧值較低,成膜固化后硬度較差,但耐沖擊性、柔韌性較好;E-51 環(huán)氧值較高,成膜固化后硬度較高,但耐沖擊性、柔韌性較差。又因?yàn)檫@2 種環(huán)氧樹(shù)脂互溶性極好,因此選用其混合物,可使漆膜具有良好的物理和機(jī)械性能。
2.2  填料及顏料
    涂料中加入填料,除了能提高涂料的固含量而降低成本外,也可以顯著改善涂料的性能。本研究采用氧化鋁、氧化硅作為主要填料,這是因?yàn)樗鼈兪菬o(wú)機(jī)惰性填料,不參與涂料的固化反應(yīng),可以降低固化收縮率,并能和環(huán)氧樹(shù)脂緊密結(jié)合,形成致密的保護(hù)層,提高涂料內(nèi)部附著力和耐磨性等。
    高耐磨性防腐涂料除了采用氧化硅和氧化鋁作為主填料外,還選擇PANI、炭黑及鈦白粉等顏料作為輔助填料。將PANI、炭黑和鈦白粉按一定的比例混合,配制成銀灰色顏料。PANI 主要用于防腐 。填料和環(huán)氧樹(shù)脂混合,固化后被環(huán)氧樹(shù)脂緊緊包裹,通過(guò)調(diào)整環(huán)氧樹(shù)脂和填料的比例,可以使涂料同時(shí)具有陶瓷的剛性和環(huán)氧樹(shù)脂的韌性,取得了理想的效果。

圖(三)現(xiàn)場(chǎng)配制耐磨防腐涂料,此涂料具有施工簡(jiǎn)單,易維修的特點(diǎn)
2.3  溶劑
    耐磨防腐涂料使用酮類(lèi)溶劑。酮類(lèi)溶劑具有高流動(dòng)性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)非極性樹(shù)脂有良好的溶解力。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選,選用甲基異丁基甲酮作溶劑。甲基異丁基甲酮能與助劑完全混溶,賦予涂料良好的流動(dòng)性和光澤度,提高抗泛白能力。
2.4  固化劑及其與環(huán)氧樹(shù)脂配比的優(yōu)化高耐磨性防腐涂料是一種常溫下使用的涂料,因此固化劑的選擇尤為重要。在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)漆膜性能的綜合分析與研究,選用脂肪族多元胺和改性多元胺的混合物作為主固化劑,并在固化劑中加入少量雙酚A。大量實(shí)驗(yàn)表明(如表1、表2 所示,表例中,“ ,”前表示固化劑各組分的配比,“ ,”后表示環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的配比) 3 組分固化劑優(yōu)于2 組分固化劑,且多元胺類(lèi)、改性多元胺類(lèi)和雙酚A 的質(zhì)量比為1∶1∶0. 2 時(shí),固化效果最佳。這是由于雙酚A 中苯環(huán)的作用,可以增加漆膜的牢度,增強(qiáng)漆膜的拉伸強(qiáng)度和耐沖擊性。
      
 表(1)硬度隨時(shí)間的變化

      
(2)沖擊強(qiáng)度隨時(shí)間的變化 

    
(3)硬度隨環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑配比的變化 
  
   環(huán)氧樹(shù)脂型涂料的性能,除了取決于環(huán)氧樹(shù)脂的類(lèi)型和固化劑的種類(lèi)以外,另一個(gè)很重要的因素就是環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的配比。無(wú)論固化劑的量多與少,都會(huì)給漆膜造成不同程度的缺陷,因此,環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的配比是設(shè)計(jì)涂料配方中很重要的一環(huán)。從圖1 和圖2 可以看出,環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比為4∶1 時(shí),漆膜固化效果最佳。表3、表4(圖例中“, ,”前后分別表示固化劑的組成配比和固化時(shí)間) 更明確地說(shuō)明了這一點(diǎn)。
   
(4)沖擊強(qiáng)度隨環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑配比的變化

2.5  膜的厚度
    值得指出的是,在對(duì)漆膜跟蹤測(cè)試的過(guò)程中,在前48h ,漆膜的厚度對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大。漆膜偏厚,則耐沖擊性和附著力增強(qiáng)而硬度下降;漆膜太薄,則測(cè)試結(jié)果相反。因此,控制漆膜厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯得很重要。
2. 6  涂料性能測(cè)試結(jié)果
    所制備涂料經(jīng)常州市涂料研究院國(guó)家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè),綜合性能優(yōu)良(如表5所列) 。

耐磨防腐涂料的主要性能
檢驗(yàn)項(xiàng)目
檢測(cè)結(jié)果
檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
附著力/級(jí)
1
GB/T1720
柔韌性(曲率半徑)/mm 1
GB/T1731
沖擊強(qiáng)度(J m-1)
≥4.9
GB/T1732
固體含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
81.0
GB/T1725
干燥時(shí)間(232℃)/h
表干≤3
GB/T1728

實(shí)干≤20

硬度
0.68
GB/T1730
黏度(涂-4杯)/s
36
GB/T1723
耐磨性(0.5g/r)/mg
3
GB/T1768
耐酸(10%H2SO4)
7天無(wú)皺紋、
GB/T1763
耐堿(10%NaOH)
不開(kāi)裂、不起泡

耐鹽(3%NaCl)








      
(5)耐磨防腐涂料的主要性能表
3  結(jié)論
a. 耐磨防腐涂料漆膜性能優(yōu)良,可長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用于條件苛刻的環(huán)境中。
b. 耐磨防腐涂料具有優(yōu)良的硬度和耐磨性,可作為耐磨面漆使用。
c. 耐磨防腐涂料附著力優(yōu)良,耐沖擊性極強(qiáng),可望作為海洋防污涂料的底漆使用。

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