防腐涂料研究范文

防腐涂料研究范文（精选12篇）

防腐涂料研究 第1篇

关键词：水性涂料,环氧涂料,防腐涂料,制备研究

0 前言

2008年我国防腐涂料的需求量约35万t,其中重防腐蚀涂料占很大的比重。重防腐涂料主要应用于港口码头钢结构、沿海跨江大型桥梁、海上采油平台、大型储罐、管道、电站、铁塔、石油化工设备、水下工程、水利设施等腐蚀严重的环境中。目前使用的品种有环氧富锌涂料、无机富锌涂料、厚膜型环氧沥青涂料和氯化橡胶涂料、无溶剂环氧涂料、聚氨酯涂料和玻璃鳞片涂料等。水性氯磺化聚乙烯防腐蚀涂料和水性丙烯酸环氧防腐蚀涂料等水性重防腐蚀涂料也开始应用。

近年来,各国越来越重视VOC的危害性并纷纷制定各种法规来限制VOC排放。因此,水性环氧防腐涂料作为一种低VOC排放的绿色环保涂料,非常具有研制开发的必要,亦具有广泛的应用前景。

本研究选择水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂,添加不同的功能性颜填料等制备水性工业防腐涂料,该涂料可用于难以进行表面处理的大型金属构筑物,如桥梁、护栏、大型机械、金属门窗、化工管道、生产工厂区管架等。

1 实验

1.1 原材料和主要仪器设备

1.1.1 原材料

主要原材料、规格和生产厂家见表1。

1.1.2 主要仪器设备

JB90-D型强力电动搅拌机,SK2砂磨机,无气喷涂设备等。

1.2 配方

(1)水性环氧富锌底漆A组分的参考配方见表2,B组分为水性环氧固化剂,C组分为锌粉(500目以上),施工比例为:m(A)∶m(B)∶m(C)=4∶1∶17。

注:(1)添加时需控制转速为200 r/min,下同。

(2)水性环氧工业防腐面漆配方见表3,B组分采用水性环氧固化剂,m(A)∶m(B)=6∶1。

1.3 制备工艺

按配方投入相应量的水,开启分散机低速搅拌电机,再加入部分定量的分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂等助剂,搅拌5 min后,投入相应数量的颜填料,开启分散机高速搅拌电机,高速分散20~30 min。依序关闭分散机的高速、低速搅拌电机,开启砂磨机进行研磨,当细度达到10~30μm后加入定量的水性环氧树脂乳液和部分消泡剂等,开启中、低速电机搅拌10~20 min,用增稠剂调节黏度至90~100 KU,进行过滤包装。

1.4 性能测试方法

因此类产品目前尚无相应的国家和行业标准,现按本公司的企业标准Q/DLF 0072008《水性环氧富锌底漆》和Q/DLF 00102008《水性环氧面漆》的要求进行测试。

2 结果和讨论

2.1 水性环氧树脂乳液和固化剂对防腐涂料性能的影响

水性环氧树脂乳液和固化剂对防腐涂料性能的影响很大,通常采用双酚A环氧树脂进行水性化的乳液作为防腐涂料用的成膜物质[1,2,3,4,5]。本项目采用的AB-EP系列水性环氧树脂乳液和AB-H系列水性环氧固化剂,在水中有极好的分散性,可经高速搅拌、研磨而不破乳,所制得的涂膜除具有环氧树脂本身的优异性能外,还改进了环氧树脂的柔韧性、耐磨性等,具有良好的机械性能及耐化学品性能。

2.2 水性环氧树脂乳液与固化剂当量比对防腐涂料性能的影响

水性环氧树脂与水性环氧固化剂的当量比因水性环氧树脂涂料的类型不同而有较大差异[5,6],对于Ⅰ型水性环氧树脂体系,由于是用水性环氧固化剂直接乳化低分子量的液体环氧树脂,体系中具有表面活性作用的链段较高,适当提高两者的当量比,可明显改善涂膜的耐水性和硬度。但环氧与胺固化剂的当量比不宜过高,否则易造成乳化效果不好而影响成膜。一般控制在比理论值高5%~10%的范围内。适当增加环氧树脂的用量,有助于提高涂膜的耐水性和耐腐蚀性,这是因为环氧树脂是亲油的,而水性环氧固化剂的亲水性较强,适量减少水性环氧固化剂就可提高该体系亲油性。在某些情况下,若采用环氧固化剂过量,则有助于提高涂膜的固化速度和交联密度,从而有利于提高涂膜的耐溶剂性、耐污染性、附着力及干燥速度等。

本试验调整水性环氧树脂与水性环氧固化剂的当量比,测试相关涂料性能,结果见表4。

由表4可见,环氧基/胺氢当量比为0.8时,涂料的性能最好,因为此时反应最完全,交联密度最大,再加上合适的颜填料,使得此时的机械性能和耐化学性能优良。

2.3 颜填料的选择及体积浓度(PVC)对防腐涂料性能的影响

防锈颜填料分为物理防锈和化学防锈2类。考虑到水性环氧树脂乳液涂料为经改性胺呈弱碱性,应当避免使用酸性和吸水性高的颜填料。物理防锈颜填料可选择云母氧化铁和超细云母粉,这些片状结构物料的加入能增加涂膜的致密性,降低腐蚀性介质的渗透率,对腐蚀性介质起着屏蔽作用。化学防锈颜料主要有铅系颜料及铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐等颜料,由于环保要求,现在一般不选用前2种。水性环氧涂料中主要选用磷酸锌和三聚磷酸铝作为防锈颜料,用量占整个颜填料的20%左右。磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化,引起阳极极化;而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化,大大提高了涂膜的耐盐雾腐蚀性能[2,3,4,7,8,9]。本试验采用锌粉、云母氧化铁灰、云母粉、三聚磷酸铝作为防锈颜填料,取得良好的效果。颜填料体积浓度(PVC值)对涂膜性能的影响见表5。

从表5可见,随着PVC值的增大,涂膜的耐盐雾性逐渐降低,而锈蚀性却逐渐增大,且柔韧性、耐冲击性均逐渐降低。这是因为在正常情况下,涂层中聚合物树脂基料的数量可足以包覆涂层中的颜填料颗粒,此时涂层为连续致密的膜,而当涂膜中的颜填料体积浓度大于某一定值(临界体积浓度)而使树脂基料不足以包覆这些颜填料颗粒时,涂膜的各项性质均会发生突变。本项目涂料体系的最佳PVC值为32%。

2.4 助剂对防腐涂料性能的影响

水的表面张力较高(72.5 m N/m),是一般有机溶剂的2倍多。高的表面张力不利于水性涂料的消泡,也减小了水性涂料对底材的润湿能力、渗透能力和铺展能力。对底材的润湿不良将会导致严重的缩孔等表面缺陷的产生,影响涂料对底材的附着力,从而导致防腐涂料的耐腐性能降低。这时应加入流变助剂,通过降低涂料体系的表面张力来提高防腐涂料的湿润性能和流平性能。研究中通过选用一系列的水性流变助剂,最终确定选用BYK-346助剂,该助剂能大大降低水性涂料的表面张力,提高涂料体系对底材的湿润性能,不仅防止了缩孔现象的发生,还大大提高了水性防腐涂料对底材的渗透性能,通过提高涂料体系对底材的附着力来改善涂料的耐盐雾性能。

3 结语

通过对水性环氧树脂乳液、水性环氧固化剂、颜填料以及各种助剂的选择,确定了水性环氧防腐涂料配方和工艺,制备了性能良好的水性环氧树脂防腐涂料。产品已在衢州市万能达清洗有限公司的化工设备上应用,通过一段时间的使用,防腐性能良好。

参考文献

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国内涂料市场研究报告 第2篇

作者：林涵武 行业概况

（一）市场现状分析

1、市场需求总量巨大从总的消费情况看，2001年我国涂料表观消费量达到196.28万吨，较2000年的194.48万吨上升了0.93％。在生产总量略有下降的情况下，其涂料的表观消费量却略有上升。其中2001年进口总量为25.95万吨，较2000年的18.09万吨增加了43.35％；其进口总额为61.59亿元，较2000年上升101.50％，进口总量增加近一半，进口总额增加了一倍还强。2001年出口总量为11.27万吨，较2000年上升了49.27％；其出口总额为11.27亿元，较2000年上升89.50％。从指标上看，进出口增长幅度大体一致。总体上看进出口的产品其档次在大幅度提高，平均出口价由2000年的1.23万元／吨，上升到2001年的1.56万元／吨，进口平均价由2000年的1.69万元／吨，上升到2001 年的2.37万元／吨。

据国外专家预测，今年中国涂料产量预计将超过300万吨，有可能超过日本，上升至世界第二位。需求方面形势也不错，华北地区的涂料需求量比前一年增长10％，以上海为中心的华东地区增长率超过30％。据预测，到2005年，中国涂料市场的需求年均增长速度可以达到6.6％，远远高于全球平均增长3.7％的水平。在我国受国际经济环境影响，而进出口贸易受到很大冲击的情况下，涂料业能有这样的业 绩，说明我国涂料内需市场的前景广阔。

2、市场需求不平衡，低质品严重积压高档品供不应求从１９９８年到２００1年中国涂料产量和表观需求量来看，历年的表观需求量均略高于产量，表面上看供求基本平衡。但实际上，目前中国高档涂料供应严重不足。国内生产的高档涂料在涂料总供应中只占很小的比例，尤其是水性建筑涂料仍以中档为主，因此中国涂料市场呈现高质量产品供应不足、低质量产品供应过剩的状况。高档涂料不足的部分 只能依靠进口来满足，而低质量产品又难以出口，造成这部分产品严重积压。

值得欣慰的是，越来越多的国内的建筑涂料企业已认识到这种产品结构严重失衡的状况，相继从美、日、德、英等国引进建筑涂料生产线约３０余条，其中以丙烯酸涂料为主。这些生产线的建成投产，对调整中国建筑涂料品种结构和质量的提高有很大的促进作用。

3、市场供给国有、民营、三资企业“三分天下”随着建筑涂料生产的不断扩大，新的生产企业大批涌现。随着市场经济的发展和多种经济成分的出现，中国涂料行业由过去计划经济条件下国有企业一统天下转变为现在的国有骨干企业、乡镇企业和三资企业“三分天下”的局面。

中小企业是行业主体 中国的涂料行业企业规模小、集中度低、效益差。中国现有年产值超过１００万元的建筑涂料生产企业４５００余家，其中能达到年产５０００吨以上的大型企业不足３％，年产１００００吨以上的不足１％，而７０％～８０％为年产量在１０００吨以下的小企业，这些企业大多设备简陋、品种单调、技术力量薄弱。

产品多为中低档 如果将含聚乙烯醇类的低档涂料也计算在内的话，２０００年中国建筑涂料的产量可达到１４０万吨，其中含聚乙烯醇类的低档涂料占６５％左右。国外独资和合资企业，如上海迪诺瓦有限公司、上海汇丽关西涂料有限公司、立邦涂料（中国）有限公司、英国ＩＣＩ在上海、广州的涂料厂、济南康地公司、北京普龙涂料有限公司等生产的涂料约占全国建筑涂料总产量的１０％，这些企业所提供的产品大多是高档产品，品质较优，但价格较贵。

4、市场竞争激烈，国外品牌市场份额占优国产品牌仍占多数，洋品牌来势凶猛。进入９０年代以来，国外一些著名的涂料企业，如ＩＣＩ、ＡＫＳＯ、Ｓｈｅｒｗｉｎ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ、ＰＰＧ、ＮＩＰＰＯＮ等纷纷以合资、独资的形式进入中国市场，其著名品牌如多乐士、立邦漆等也在国内占据了很大的市场份额。统计资料表明：仅多乐士、立邦的产品就占市场份额的30％，根据1～5月市场销售态势看，如ICI、立邦、迪诺瓦等品牌的销售额都有五成以上的增 长。立邦公司今年的销售额预计达到19.5亿元，ICI多乐士达到6.5亿元。而全国有8000多家生产企业，近10000个品牌，却鲜有全国性的强势品牌。其共同的特点是，规模小，市场高度分散，渠道模型、销售方式基本雷同；竞争主要集中在产品层面，即概念、价格、质量等低 层面上。由于世界排名前10位的涂料厂商或以技术或以产品均已进入中 国，并以较大的优势占据行业前列，不管在市场占有率还是营销理念上 都对国内厂商形成较大的压力，整个行业都感受到前所未有的危机。

（二）存在的机遇

1、功能性外墙乳胶漆成为增长的亮点 高层建筑的大量出现：各地推行高层建筑限制和禁止使用面砖、幕墙等饰材的政策。

作为我国建筑外墙涂料的发展方向：防止和弥补墙面裂缝的高弹性乳胶漆、憎水耐污染 性能卓越的硅丙涂料、高耐候性的氟碳涂料等高科技功能性乳胶漆近期增长迅速。今后这类 涂料的销售量会快速增加。这种趋势在很大程度上是由于：随着经济的日益全球化和我国加人WTO，国际先进的技术、设备和管理在我国建筑涂料生产和技术上的普遍应用，无疑 给我国建筑涂料整体水平的提高创造了条件。

2、环保与节能开始成为各界关注焦点 全国各地房地产管理局、建委等今年起都开始将环保节能放在重要位臵，而房产商则将 它作为房产的又一卖点。节能建筑主要是指采用节能材料，对建筑物的墙体、窗户、屋面作 保温处理，例如在墙砖上涂抹保温材料，用隔热性能较好的塑钢代替目前广为使用的铝合金 窗，在屋顶上加盖保温层等。在节能住宅里，不用任何保温或制冷设施，就可使冬季室内温 度保持在12摄氏度左右，夏季温度在24至28摄氏度上下，从而大大减少能源的使用。为了节 约能源和保护环境，目前国内十分重视发展节能和低污染的涂料，因而水溶性涂料发展较快，产量不断增加，普通溶剂型涂料产量则相应减少。

3、政府主持的重大改造项目 如上海的APEC会议前涂刷项目、北京的申办奥运街道翻新工程、各地开展的“平改坡” 项目。此块市场涂刷量大（几百乃至几千万m2），价格实惠（6元～10元/m2），对于中低价位的产品而言，机会很好。

4、旧城改造、旧墙面翻新市场广阔 建筑涂料的周期性翻新；城市的改建、扩建、动拆迁等面积的旧城改造；原有的大量 面砖、马赛克墙面工程需要翻新，出于改造成本和施工周期的考虑，都会选用外墙涂料来翻 新。市场上许多涂料主产及装饰公司都有此业务，并有相当多的工程实例。

5、高校体制改革带动巨大建材市场近年来，教育部门实施“211”工程。全国各地都在实施高校体制改革：一个个大学 城应运而生，如上海大学，松江大学城，武汉新江汉大学等；教育后勤部门的社会化：“学 生公寓”的兴起，这块新兴市场大部分都涂刷涂料。对于建筑涂料厂商而言，值得重视。

6、市政工程市场近年来试点使用建筑涂料 由于在装饰选材方面要求很高（具有良好的耐候性和耐沾性等）、施工难度大等特点，布政工程长期裸露在外，呈灰色面孔。这不仅影响城市整体面貌，而且对于工程结构的保护 十分不利。近几年，上海的南浦/杨浦大桥、延安路高架、轻轨明珠、厦门海沧大桥等各类 市政试点工程的成功，对于全国各地的市政工程市场有较大的辐射连锁效应。

7、推广全装修房政策的出台 为避免二次装修造成的巨大浪费，内装修开始呈现两极分化；采取毛坯房或者全装修房。虽然目前毛坯房还处于市场主体地位，但全装修房是市场发展的必然趋势。全装修房的优 势在于集中采购，材质稳定，规模生产，成本降低，避免扰民，利于环保。今年1月，北京市建委提出，北京市要取消毛坯房，实行精装修一步到位的交房方式，把精装修提到一个法律的高度。6月下旬，上海市住宅局宣布：将在15个新建住宅小区内推出：“莱单式全装惨”试点，年内预计有3000套住宅“粉刷一新”后与用户见面。上海今年推出的全装修试点包括2种 模式：一是房地产开发企业直接向市场提供统一的装修标准（简称全装修房）；二是房产开 发企业在预售时，提供多种装修设计方案以及有关材料。设备的菜单和报价，供购房者选择 后进行统一装修（简称菜单式全装修住宅）。这块市场目前还处于起步阶段，但会随着市场需求快速扩大。对于在工程上有优势的涂 料企业或知名品牌而言，这个机会不容错过。

9、集团采购 如建设部住宅产业促进中心支持下的中国住宅网。大的房产集团公司如万科房产等。希望能利用现有的信息网络技术平台，集中供求信息井加以有效地组装整合，促进供求 双方在集团形式下达成交易，从而达到减少市场交易环节，降低营销市场采购成本，实现供 求双方双赢的目的。

（三）面临的挑战

1、加入WTO为国外品牌大举进入中国市场创造了良机进入９０年代以来，国外一些著名的涂料企业，如ＩＣＩ、ＡＫＳＯ、Ｓｈｅｒｗｉｎ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ、ＰＰＧ、ＮＩＰＰＯＮ等纷纷以合资、独资的形式进入中国市场，其著名品牌如多乐士、立邦漆等也在国内占据了很大的市场份额。加入WTO以后，国外著名涂料企业进入中国市场的步伐明显加快。加入WTO前，中国涂料行业的多数专家认为国外势力的侵入对涂料 行业的影响不大。但从今年上半年看，外国涂料厂商对中国的进攻来势 凶猛，远远超过了专家和涂料企业家们的想象。仅以建材工业信息中心《中国涂料信息网》3月后的报道为例—— 3月11日美国HIS涂料与北京六建联手攻占北京市场；3月27日澳洲 涂料“巨鳄”登陆广东；4月3日新加坡庆源企业收购河北一涂料公司； 4月22日伊士曼－中石化齐鲁石化公司签署合资协议；5月15日罗门哈斯 准备在中国实现水性涂料质的飞跃；5月28日加拿大高科技环保涂料项 目落户石家庄；6月7日泰国油漆公司在中国开设新厂；6月25日日本三 菱商事与中新集团签订涂料等方面的合作意向书；6月26日美国菲柯特 化工涂料（中山）有限公司在广东挂牌投产；6月27日杜邦邀请华润涂 料携手合作；6月28日杜邦和关西涂料在中国**结盟。已掌握的资料显示，今年上半年，美国、加拿大、意大利、德国等 已纷纷在中国合资建厂或预建大型生产线。中国台湾和香港地区涂料大 厂也在积极筹划参与角逐。而较早挺进中国征战的立邦公司更是不放过 机会，准备在广州开发区投资3亿元人民币建设一家新的生产厂。目前 立邦在中国拥有三个独资厂和两个合资厂，而即将于今年年底动工的广 州新厂，定位为立邦全国最先进的生产厂，预计2003年投入使用，年产 量至少达到10万吨规模。另一涂料巨头ICI也不示弱。其中国区总裁穆 拉利表示，除了现有广州和上海两条4万吨和5万吨生产线外，还准备在 北方建立一条5万吨的生产线。外资涂料厂商的一个显著特点是，早期进入中国的，加大地盘扩充，寻找联盟伙伴，注入高额资金；刚进入中国市场的，则使用各种宣传手段炒作产品。有专家预测，中国**的 8000多家涂料企业在未来两年内将有一半出局。这绝不是危言耸听。中国建筑涂料生产厂家约60％分布在北京、天津、山东、江苏、上 海、浙江、福建、广东等省市，但没有一家企业能够进入世界涂料50强，能达到年产5000吨以上的大型企业也不足3％。而自1990年起，国外企 业在中国独资或合资的建筑涂料厂约16家，每家生产规模都在2～5万吨 ／年的水平。国内仅仅立邦和ICI两家就吞噬了30％的涂料市场，如果 在中高档产品领域，两家几乎控制了一半的市场。立邦华南区市场部经理陈洁茹说，不久的将来“只有几个大品牌和一些地方性强势品牌还能勉强支撑下去。”外国企业根本就没把国内企业当做对手。ICI中国区总裁穆拉利说： “在中国，立邦漆的市场份额超过了我们，现在是我们的主要对手，我 们的目标是超越立邦成为第一。” 国内5家涂料油漆行业的上市公司已感到了压力。灯塔油漆今年一 直处于亏损状态，曾欲将油漆业务剥离出去，开拓其他领域。

2、国内涂料市场对环保的要求越来越高今年2月，北京市有关部门在《室内装饰装修材料有害物质限量》 国家标准（简称10项强制性标准）实施后，制定并发布了《北京市室内 装饰装修涂料安全健康质量评介规则》（简称《北京规则》）。该规则符合现行的国际标准，在VOC含量上高于国家标准，尔后，北京市民用产品安全健康监督检验站受北京市质量技术监督局委托，采 用被称作“与国际标准接轨”的《北京规则》对数十种家装涂料进 行质量检测，结果发现，这些用国家标准检测时质量全部合格的产品，有近1／3不符合北京市评介规则，引起行业内一片哗然。对此，中国涂料工业协会、国家标准化管理委员会等部门均坚决反对遵从企业的意见，维护其管理部门的尊严。而涂料产品的使用者——普通百姓基本上赞成涂料行业应实行更严格的产品标准，中国消费者协会表示：《国标》制定不能让消费者缺席。法律界权威人士最近也参与了国标问题的讨论。从表面看，这只是政府不同部门的争执，实际上这也预示着，整个社会对涂料环保的要求越来越高了。有关资料表明，国外的环保涂料平均使用率已经达到80％，而在我国却不足25％，而且 这25％的使用份额绝大多数还不是国内企业占据。这种状况为国外环保 涂料的本地化生产提供了机会，“洋品牌”的涉足也成为情理之中的事。外商除充分利用技术资金、宣传优势和丰富的市场营销经验与中国 本土涂料决战外，还利用7月1日中国10项强制性标准实施后，很多中国 企业产品存在质量上的问题，大打“环保”王牌。对此，中国涂料行业毫无还手之力。

3、涂料行业管理混乱政出多门多年来，涂料行业从计划经济时期开始就属于多部门管理。建筑涂 料归建材部门和建设部门，化工涂料（包括船舶、汽车、特种涂料、油 漆等）归化工部门，家具漆、铅笔涂料、颜料、油墨等归轻工部门，染 料归纺织部门。体制改革后，涂料行业的主管部门大多数撤销或合并，行业管理基本上处于“放羊”状态。改革开放后，涂料行业得到了迅猛的发展，由于涂料生产原料丰富、设备投资少、工艺技术不算复杂、使用范围广、利润高等优势，乡镇企 业和私人企业如雨后春笋般地建立起来。散兵游勇式的涂料企业使管理 难度加大，管理渠道复杂，连统计部门都感到很难统计数据。加上管理手段、制度的滞后，政出多门，多年积“劳”成疾后，在今年上半年涂料行业所发生的《北京规则》挑战《国标》的问题中充分暴露出来。

4、假冒伪劣产品泛滥今年上半年，各地工商、质检乃至**部门都加大了打击假冒伪劣 涂料油漆商品的力度。但伪劣产品仍屡禁不绝，甚至还有上升势头。随着中国建筑装修量的增加，涂料的使用量大幅度增加。一些不法 分子为利益驱使，加大了假冒伪劣涂料产品的制造和贩卖。这在今年上 半年尤为突出。同时，市场需求增大也使一些厂家不顾质量，偷工减料，让不合格产品进入市场，欺骗消费者。值得注意的是，7月1日实施10项强制性标准前后，一些厂家竟然把 不符合标准的涂料进行甩卖，以减少损失。

（四）发展趋势

1、市场需求的发展趋势年需求将超过２００万吨 产量将以每年１０％的速度增长 随着人民生活水平的不断提高，涂料生产技术的日趋成熟和城乡住宅建设的迅速发展，预计２００1年后，建筑涂料的产量将以每年１０％的速度增长，其中聚乙烯醇类涂料产量将下降，而乳胶漆所占的比例将迅速提高。随着市场对高性能外墙涂料需求的日益提高，溶剂型外墙涂料产量也将有所提高。年需求将超过２００万吨 全国城乡现有建筑面积为１５０亿ｍ２～２００亿ｍ２，每年城镇新竣工的建筑面积将在５亿ｍ２以上，农村则在７亿ｍ２以上。小城镇建设将会十年竣工建筑面积进一步增大。因此，１０年或１５年后，中国的再用建筑面积可达到４００亿ｍ２左右。据中国涂料工业协会估计，仅城市新建建筑面积每年就将对各种建筑涂料产生约８０万吨的需求，加上农村的新增建筑面积，估计需求量能够达到１００万～１２０万吨／年的规模。据中国建筑装饰协会公布的数据，２０００年中国住宅的二次装修市场规模将达到２０００亿元。假设涂料装修消费占装修消费的５％，而其中半数为购臵涂料的费用，仅住宅的二次装修就可为建筑涂料市场再增加５０万吨／年的需求。作为旅游大国，中国共有景点建筑面积约２００亿ｍ２～４００亿ｍ２，仅以每年５％的比例进行维护性装修，就会有一个规模与新建建筑市场规模不相上下的建筑涂料消费市场。把以上这些需求汇总到一起，则每年中国市场对建筑涂料的需求将有２００万～３００万吨左右。

2、产品发展趋势：

（1）向水性化、环保化方向发展。

当今世界人类赖以生存的环境越来越多的受到人们的关注。随着人 们环保意识的提高和对健康的重视，建筑涂料与环境存在的矛盾日益显 现，其污染问题日益引起社会的关注。随着装饰装修市场的繁荣和快速 发展，装饰装修材料给室内带来的空气污染，已成为全社会关注的焦点。据国际有关组织调查统计：世界上30%的新建和重建的建筑物中，都发 现了有害于健康的室内空气，室内空气污染已经列入对公众健康危害最 大的五种环境因素之一。因而，建筑涂料向功能型、环保型、绿色化方向发展已刻不容缓。涂料的品种结构应向着减少VOC含量、向着环保化产品发展。由于室内 装饰装修中建筑装饰装修材料给室内带来的污染已经引起了各界的关注。

（2）向功能化发展。

除了研究开发各类功能性涂料，包括：防火涂料、防水涂料、防腐 涂料、防霉涂料、防碳化涂料、隔热涂料、保温涂料等，还应加紧研究 建筑装饰中的新问题，满足各类建筑对不同功能涂料的需求。

（3）向高性能、高档次发展。

重点研究有机硅改性丙烯酸树脂涂料、水性聚氨酯涂料以及氟碳树 脂水性化涂料，以适应和满足中国高层和公共建筑外装饰涂料的需求。

（4）提高涂料配制技术。

主要包括：优质颜填料的生产和选用、各类助剂的配套应用和色浆 的配制、纳米材料及超细粉料在涂料配制中的应用技术，以此满足提高 涂料功能的要求。

3、营销手法的变化趋势生产分工将以品牌经营为特征，以网络营销 为手段，实现生产与销售分离，资源向优势企业集中的集约经营；经营理念更加注重品牌效应和创新，强调营销和服务；渠道建设逐步转为先 进的、注重终端建设、贴近顾客的“顾客导向”（品牌专卖、特许经营）； 营销方式向注重服务、注重网络的整合营销转变；品牌推广也开始注重 顾客与社会沟通；消费需求更加体现个性化和亲情化；行业竞争由原来 的产品数量、质量、款式、价格低层面的竞争转为品牌、网络、人才、文化等全方位、多层面的综合竞争。

北京市场状况

（一）市场现状

北京的涂料销售主要是通过建材市场、专卖店来进行的，其中全市86家建材大市场担负了全市销售额的绝大部分。走进这些建材市场，迈入琳琅满目的涂料销售区，映入眼帘的大多 是外企产品，货架上占据主要位臵的大多是外企品牌。内墙乳胶漆有日 本的“立邦”（永得丽）、美国的“大狮”和英国的“多乐士”。据营 业员介绍，目前这三种品牌较受消费者青睐；木器漆卖得较好的有日本 的“联合”、德国的“欧龙”和“大光”牌。国内产品如上海华生的“ 古象”牌、上海宝丽的“长春藤”和北京的“红狮”牌等，在市场上也 有一席之地。产品价格档次泾渭分明消费者在购买商品时，营业员都要根据客户 的心理价位向其介绍最适合这个价位的品种。消费层次不同，选择的价 位也不同。不少客户根据经济的承受能力，或者买最好的，或者买最便 宜的。对内墙涂料来说，一般买“立邦”（永得丽）的较多，因为其价位 在每桶150元左右（5升），能刷30平方米；消费层次高的客户一般买美 国的“大狮”或英国的“多乐士”（五合一），其价位在每桶235～258 元左右（5升）；消费层次低些、或者打算简单装修一下的客户，大多 选用国内企业的产品，有的每桶才110元（20千克），可以刷80～90平方米。对家用木器漆来说，档次较高的有德国的“大光”牌，价位在每桶 400元左右（4升），中档的有日本的“联合”牌，价位在每桶250元左 右（8升），德国的“欧龙”牌，价位约170～200元左右（4～6.5升）；价格低些的大多是国内企业产品。据有关媒体统计立邦漆这个在前一段时间“国标”、“京规”大战中备受争议的品牌，不久前依然稳稳占据着北京市场７０％的份额。而被“京规”判为环保性能较高的“富亚”涂料，刚刚与回龙观二期工程签约，市场销售份额也在稳步增长。从北京市场消费者的消费心态来看，立邦和多乐士在消费者的心目中地位较高，相当一部分北京消费者只相信“立邦漆”和“ICI”漆。罐性、装饰性、施工性等。同时为提高立邦漆经销店的质量，立邦公司每年都从分销店中发展大量立邦漆放心店，装修精美且服务完善的立邦漆放心店可向消费者提供可靠的产品以及优质的服务。由于立邦公司在生产和服务上对立邦产品的质量进行严格控制，使得立邦漆的品质被广大国内消费者所认可。在北京许多消费者拥有只认立邦和ICI品牌的消费心态。

完善的服务体系除了在全国各主要大城市设立了办事处，立邦已经开始“精耕细作”创立自己细致的服务体系，目的是要“亲近每一个消费者”。为了更好地服务于广大消费者，立邦公司于98年开始建立立邦漆服务中心，目前在全国共有89家，服务中心通常开设在全国各大中城市建筑装饰材料集中地段,如建材市场、建材城内,立邦漆服务中心作为指定区域市场管理及服务机构，服务中心可向消费者提供安全购买、正确使用、现场咨询、技术服务、识别真假等系列服务。安全购买-向客户推荐立邦漆指定的放心经销店。正确使用---详细向客户讲解涂料及施工基本常识，并可赠送立邦漆各种产品资料。现场咨询---为客户解答在选择、购买、使用立邦漆过程中出现的疑难问题。技术服务---为立邦漆工程用户提供施工现场技术指导，定期举办营业员、油漆工、消费者有关产品以及涂刷知识的培训。识别真假---为您提供鉴别立邦产品真假的服务。客户服务队伍── 一只高素质、反应迅速的客户服务队伍可随时出击，解决客户投诉(24小时内予以答复),并配合当地工商部门打击假冒产品。假日现场咨询── 立邦公司每周六、日及节假日均在服务中心或小区内开展假日咨询活动，接待消费者咨询并发放宣传资料。“8008101687”立邦漆全国免费咨询电话是立邦公司在涂料市场服务方面开创的又一新举措。立邦公司在全国范围开通800免费电话，使全国消费者通过在当地拨打此号码，便捷地获取立邦公司所提供的售前、售中及售后服务。免费电话服务系统可向消费者提供立邦漆产品以及技术、施工相关问题的咨询解答以及推荐当地经销商、专卖店、油漆工，签定立邦漆产品真假，邮寄产品介绍资料等一系列完善而细致的服务。目前已基本在全国范围内开通了800电话，同时为配合800热线服务，立邦公司在全国各大中城市开设了热线寻呼或本地热线电话，使得消费者无论身在何处都能感受到立邦公司全方位的服务。

密集的营销网络立邦在中国已经建立了一个庞大的销售体系，这是让对手们佩服和羡慕的。立邦在中国共拥有三家公司，下辖36个办事处，几乎覆盖了中国的所有大中城市。立邦漆销售网络遍及各个大中小城市，在城区分布密度可达每平方公里10家，在建材市场内更为密集，可方便消费者随处买到立邦漆产品。

成功的渠道管理2000年初，立邦漆经过系统的产品规划与流程再造，设计出具有战略意义的新产品新渠道推广方案——CCM（Color Creation Manoeuvre）产品及个性配色中心推广计划。这是目前世界上最先进的涂料销售供应方式，立邦漆通过向商店提供先进的电脑调色设备，使消费者得以在上千种色彩中选择自己喜欢的颜色，再配以"立邦爱彩科技”Icolour软件的支持，就可以得到非常理想的家居装饰效果。同时，它的硬件系统也为日后的电子交易创立了条件。

这是一块极具潜力的专业市场，也预示着行业销售模式变革的方向。立邦漆没有考虑自营自建这种新型渠道，而是面向原有渠道经营者，积极鼓励共同参与这一网络的建立。2001年7月，为了帮助更多的经销商进入这一领域，立邦公司又与中国银行联合签署了《银企合作协议》，度身定做了“经销网络一路通”这一金融创新产品。通过该产品，中国银行向立邦的全国经销商提供包括流动资金和商用消费信贷封闭式贷款在内的统一授信，以加快CCM系统的市场引入速度。至今为止，立邦全国已建立起1000余家分属不同代理商、零售商的CCM个性配色中心，很快成为他们新的利润增长点，有效巩固了其在各自区域的业内地位；并以此为平台，吸引、挖掘了如设计师、装潢工、特殊色彩需求者等新的业务群；很多经销商通过CCM的实际推广，也重新定位了自己企业的发展方向；同时，原有渠道的产品份额以及销量也得到了相应支撑，保持了良好的产品比例与销售增幅。立邦在渠道管理中，把“渠道”视为“产品”来经营，利用后继服务帮助供应链中其他环节建立增值平台，获得期外利益，以延续渠道的稳定性和成长性。在“CCM个性配色中心”这种技术型渠道的背后，是立邦系统化、人性化的“渠道协同式服务”的举措。目前，其自营的以区域市场管理和渠道服务为职能的“立邦漆服务中心”，几乎渗透到每一个大中城市。分属不同服务中心的销售代表与服务代表，充当着市场开拓和渠道管理的主要角色。，这些立邦的销售代表与服务代表日常的拜访对象不仅仅包括代理商和零售店，还有因为行业特性需要对接的各种指导、应用单位：设计院、规划局、建筑商、装潢公司、小区业主等等。他的拜访频率是同业厂家销售人员的5-8倍。而他们这样做，最直接的就是为现有的渠道寻找更多的生意机会，并且为不同的经销商选择适合他们经营特点的上下游伙伴。同时，公司也为他提供了有力的销售工具，如通过安装在网点的POS机对终端信息进行销售分析；举办面向某一区域或特定客户的技术研讨会、专为工程客户开放的“立邦工程资讯网站”、面向经销商、消费者的800呼叫中心、面向装潢工、家庭用户的涂装、色彩技能训练以及一线营业人员的推销培训课等等，这些都能够帮助他密切客户、稳定渠道和增加销售机会。

大规模的广告投入所有进入中国市场的外国涂料企业中，在中国市场上多年来处于领头羊地位的当属日本涂料公司，它在中国的品牌是“立邦”。不管对涂料产品有没有认识，中国的消费者大多数还是知道“立邦”的，“立邦漆处处放光彩”的广告语已经深入人心，至少对那个日本相扑运动员所做的涂料广告会有印象。立邦漆每年的广告投入大约是3000万元。远远高于国内的涂料企业。大规模的广告投入为立邦漆品牌的树立起了巨大的推动作用。另外立邦携手CCTN（奥美地亚传媒：专业媒体投资公司。公司总经理：陈尚武，资深媒体专家，多年传媒业与投资业经验。2000年，在他带领下，奥美地亚公司将全国经济较发达的10省600多个县市级电视台组建成了中国县市级电视广告网（CCTN）。）开拓农村市场。近几年来，随着中国农村居民在改善居住条件方面的支出持续而迅速的增加，农村家庭装修已日渐成为农村市场中增长最为迅速的消费项目。立邦公司瞄准了农村市场的这一动向，以CCTN为传播渠道，开始了挺进农村市场的步伐。成功的品牌策略品牌成竞争焦点世 界涂料跨国公司开拓国市场的基本战略之一，就是塑造全球统一 的品牌，然后靠品牌的优势打造企业的核心竞争力，靠核心竞争力提 升企业的无形资产，把品牌代表优质产品所凝聚的商业价值和商业信 用、品牌资产、品牌个性、品牌形象、品牌忠诚度等转化为连续不断 的购买力，占领并不断扩大市场份额。通过树立理念、市场定位、品质控制、网络建设、销售管理和市 场推广来塑造品牌优势是立邦成功的基本战略之一。

(二)多乐士成功模式

1、背景介绍英国卜内门化学工业有限公司即ICI世界集团(以下简称ICI)是一个全球性的化工集团，是财富世界500强企业之

油田管线除垢防腐技术研究 第3篇

【关键词】油田；管线；除垢；防腐；技术

在油田工程中，需要使用大量的管道，这些管道多是金属材质，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性物质的影响，使金属发生化学反应，从而导致管道出现腐蚀现象。另外，受到外部压力的影响，原油化学元素中的离子会出现相互作用的现象，这使得管道内部出现了結垢，如果不及时处理这些现象，会导致原油的运输中断，而且还会对周围环境造成一定破坏。油田管道的防腐以及除垢技术对油田工程的正常运行以及经济效益有着较大的影响，通过本文的分析希望可以引起相关部门的影响。

1、油田管线结垢与腐蚀现象产生的原因

1.1结垢现象出现的原因

油田管线内部出现结垢现象一般是由两种因素导致的，一种是在对原油进行开采时，会接触到地层中的水，而这些水中含有高浓度的盐离子，很容易导致结垢现象，在抽地下原油时，还会受到地层压力的影响，在一定的温度以及水成分条件喜爱，会打破地层化学平衡，所以，油田管线内部出现了大量的污垢。另一种是油田管线接触了两种或两种以上的水，并且这几种水是无法相互融合的，在混合在一起后管线受到了结垢离子的作用，所以出现了污垢。

1.2腐蚀现象出现的原因

油田管线出现腐蚀的原因主要有两种，一种是管线的腐蚀层出现了老化现象，腐蚀层出现了损坏，这一现象一般是由沥青管道在运输与吊装过程中受到的磨损引起的。在管线补口的位置极容易受到破坏，该位置的质量比较低，防腐层经常会受到损害。在对油田管线进行铺设时有时还会受到人工因素的影响，铺设人员没有按照相关规定进行操作，导致防腐层的质量不达标，所以管线出现了腐蚀现象。另一种原因与原油所含成分有关，在传输原油的过程中，会受到具有腐蚀性介质的影响，而管线一般都是由金属材料构成的，与介质发生化学反应后，就会导致腐蚀现象的出现。

2、油田管线除垢防腐技术

2.1油田管线除垢技术

2.1.1投放防垢剂 投放防垢剂在油田管线除垢工作中有着广泛的应用，这是一种通用的技术，不会受到结垢位置以及结垢类型的影响，在任何环境下都可以发挥出良好的防垢效果。另外，防垢剂还有多种类型，维护人员可以根据结垢的实际情况选择适合的防垢技术。通过调查发现，在油田工程中，常用的防垢技术有两种，第一种是地面上的管线，在发现结垢现象后，可以在转油站、油井下发的泵或者输油管中投放防垢剂。第二种是在油井下方的泵或者输油管的环空出投放防垢剂，防垢剂有固定与液体两种：一般固定防垢剂是在油井下方中使用，固定防垢剂不容易被溶解，但是具有操作简单的优点，防垢剂作用的时间比较长，由于应用效果良好，所以应用的频率较高；液体防垢剂是在油井口中使用，液体防垢剂使用时需要控制好浓度，还要控制好计量，这并不难控制，但是这种投放方法对泵的要求比较高，操作时比较复杂，需要花费较多的人力与物理资源，所以在油田工作中使用的频率并不高。

2.1.2防垢剂井下挤注技术 防垢剂井下挤注技术是科技不断发展的产物，这项技术可以有效的防止碳酸钙垢。维护人员将防垢剂挤入油井筒周边，注入的深度具有特殊要求，然后防垢剂会吸附在地层内部的岩石表面，有的会滞留在接近油井的地层中，从而发挥出除垢、防垢的效果。在与地层下的原油进行开采时，流经防垢剂的原油会被防垢剂释放的元素吸附，然后融入到地层流中，实现了对油田管线的除垢效果。这项技术需要深入地层，是一种井下作业技术，具有特殊的适用范围，而且除垢作用也具有针对性。

2.2油田管线防腐技术

2.2.1做好防腐层 首先，需要在油田管线的外侧涂抹上一层完整的防腐层，其中黄夹克管线材料也要一起涂抹上防腐层，并且需要在外层缠绕一层胶带，如此，才可以将气体或者水分中含有的带有腐蚀性的化学元素彻底隔离开，从而极大的降低了管线被腐蚀的可能。其次，在对油田管线进行大修时，要严格认真的按照相关规范标准施工，施工完成后，要用细沙土对管线进行回填，以免防腐层被损坏。同时，对于管线的焊口也要严密检查，保证管线补口处的质量不会对管线的寿命产生负面影响。

2.2.2合理应用缓蚀剂 在腐蚀油田管线的介质中添加适当的、可以降低金属管道被腐蚀速度的、在理想的状态下可以完全抑制管道被腐蚀的缓蚀剂，是防止管线被腐蚀的主要手段。并且由于负责添加缓蚀剂的设备成本低，技术含量少，且缓蚀剂的用量不多，所以，这是一种性价比较高的防腐蚀技术。另外，在使用缓蚀剂对管道进行防护时，所有接触到缓蚀剂的设备、阀门、构件和管线都能够受到这一制剂的保护，因此，这是一种十分科学合理的防腐蚀手段。

2.2.3做好管线保护 对于油田管线的保护工作，主要可以从两方面进行：一是，严格按照要求搬运管线。施工人员在搬运油田管线时，要注意在运输过程或者管线下沟的过程中对防腐层的保护，如果防腐层不小心被破坏，则要及时的修补。二是，及时更换管线。由于管线容易被原油中的腐蚀性介质腐蚀，所以，油田管线管理人员要实时做好自己所管辖区域内管线的检查工作，对于一些已经达到使用期限或者腐蚀比较严重的管线，要及时的上报，有秩序的更换。

3、结语

油田管线在使用的过程中会受到外部因素的影响而出现结垢与腐蚀现象，这对油田管线的正常使用有着不利的影响，为了保证油田工程正常的进行，开采单位需要重视管线的维护工作，采用有效的技术处理结垢与腐蚀问题。本文对油田管线出现结垢与腐蚀现象的原因进行了分析，希望对油田单位维护人员提供一定帮助。只有重视油田管线除垢防腐工作，才能保证原油开采的安全性，还能减少对周围环境的影响，延长管线的使用寿命，从而增加开采单位的经济效益。

参考文献

[1]崔建军，关克明，陈康林，龙雄云，赵莉，冯军科，朱天明，武天纳.长庆油田地面工艺系统防腐技术研究与应用[J].石油化工应用，2013（02）.

防腐涂料研究 第4篇

钢结构有质量轻而强度高、塑性和韧性好、施工周期短等特点,同时又是对城市环境影响最小的结构之一,是可重复利用的绿色环保材料,因此,在建筑工程得中到广泛的应用和发展。高速增长的公共娱乐场所、体育馆、候机厅、展览馆、大型工业厂房等大跨度建筑物和超高层建筑物等,采用钢结构的越来越多,伴随我国国民经济的发展,钢产量的不断增长和钢结构施工技术水平的不断提高,钢结构建筑必将成为新的建筑经济增长点。但是,钢结构的广泛应用也暴露出一系列的缺点,而较为严重的则是钢结构的火灾隐患和腐蚀。因此,必须对钢结构进行防火保护和防腐处理。

一旦钢结构建筑发生火灾,当温度升高到500℃以上时,钢材会因强度下降而失去支撑力,则往往会导致建筑物垮塌。因此,必须对钢结构进行防火保护,以提高其耐火极限。钢材在空气或潮湿的环境中易于锈蚀,钢材表面的铁原子与空气中的氧化合而成质地疏松的铁锈,特别是当空气中含有酸、碱、盐类等介质时情况更为严重,腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀,促使钢结构提前破坏,尤其是在反复冲击荷载的作用下,出现脆性断裂,并造成巨大的损失。因此,必须对钢结构进行防腐处理,以延长使用寿命。只有在设计建造的同时,对其进行有效的防火和防腐保护,才能确保钢结构建筑物的安全[1]。

目前还没有同时兼具防腐蚀功能的钢结构防火涂料,因此,根据我国建设和经济发展的现状、社会的需要,在国内外现有技术水平的基础上,结合我国消防规范和法规的要求,深入开展钢结构防火涂料防腐性能的研究,使钢结构防火涂料同时兼具防腐保护性能,将是钢结构防火涂料研究领域的一个重大突破,具有非常重要的意义[2]。本文重点介绍在膨胀型钢结构防火涂料的防腐性能研究过程中,对其防腐树脂的改性、制备工艺、应用性能及防腐性能等方面的研究工作。

1 试验

1.1 树脂的选择及改性技术路线

可用作钢结构防火、防腐双功能膨胀型涂料的基料的树脂,种类繁多、性能各异,对树脂的选用应考虑并兼顾涂层的防火隔热性、防腐性及装饰性,即所选用的树脂不仅使防火涂料有很好的防火效果,还需要从应用的角度出发,要求防火涂料具有耐水、耐酸、耐碱、防霉和防腐蚀性,即具有防腐性的树脂。我们周围的环境充满着空气、水汽和细菌,因此,防火涂料能否经久耐用,主要是取决于成膜物质对氧、水的稳定性,以及涂料组成中是否含有油脂、蛋白质和碳水化合物等细菌食料。其中,成膜物质的耐水性能尤其重要,耐水性好,漆膜被水解的可能性就小,对酸碱的腐蚀抵抗能力就强[3]。根据我们多年从事防火涂料研究的实践,丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、氯化橡胶、环氧树脂、氯化聚乙烯树脂等都可作为不同体系防火涂料的基料。热塑性常温干燥型丙烯酸树脂类涂料具有优良的耐候性、保色性和耐水性及耐腐蚀性,其主要缺点是耐热性差、硬度较大、软化点较低等,单独用于涂料时漆膜较脆,附着力不好,不耐紫外线,易老化;环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能以及柔韧性好和附着力强等特点,其主要缺点是涂膜耐候性、耐热性、耐溶剂性差等,单独用于涂料时漆膜较脆[4]。也就是说用任何一种单一树脂作基料的防火涂料其性能都会存在某种较大的缺陷。为了发挥不同树脂的优点,克服其性能不足,我们进行了用硅树脂改性环氧树脂,然后用改性环氧树脂改性丙烯酸树脂技术的探索研究,采用在环氧树脂分子结构中引入含甲氧基的官能团等其它基团的聚合法,以提高树脂的耐候性、耐腐蚀性和耐水性。用硅树脂改性环氧对丙烯酸树脂进行改性,可克服丙烯酸树脂涂膜硬而脆的缺陷,以提高树脂的耐候性和在高温下与钢材的粘结性,使之成为具有重防腐蚀的性能,从而提高防火涂料的性能并使其具有耐腐蚀性能[5]。以改性树脂为基料,与防火体系和其它阻燃剂等添加剂合理复配,从而得到同时具有优异防火隔热性能和防腐性能的钢结构防火涂料。

1.2 改性树脂的研制

采用硅树脂改性环氧树脂,将不同的有机硅单体混合,经水解缩合制成低聚合度的中间体残留有活泼的甲氧基或硅醇(羟基)的官能团,能与含羟基的有机树脂(例如环氧树脂、聚酯树脂、醇酸树脂等)缩合,生成环氧改性硅树脂,提高环氧树脂的耐腐蚀性、耐水性、耐候性和在高温下与钢材的粘接性[4,6]。

1.2.1 主要设备和原料

(1)主要设备

反应釜、混合缸、电动过滤机、高速搅拌机、球磨机、PHS-2C型数显酸度计。

(2)主要原料

3037反应性低分子质量有机硅中间体树脂:道康宁公司生产的工业品;E-20环氧树脂(即601环氧树脂)、丙烯酸树脂、甲苯、二甲苯、助剂(防沉剂等)、各种添加剂、200号溶剂汽油、钛白粉、复合阻燃剂、发泡剂:工业品;云母粉:325目,工业品;滑石粉:325目,工业品。

1.2.2 有机硅改性环氧树脂的合成

首先取定量的E-20环氧树脂和3037反应性低分子质量有机硅中间体及甲苯加入反应釜内搅匀,以碱催化,控制一定的聚合反应工艺条件,制得有机硅改性环氧树脂。E-20环氧树脂与含甲氧基的有机硅中间体发生反应,则环氧树脂羟基和硅中间体缩合,残留环氧基,提高了环氧树脂的耐候性和耐腐性。试验结果表明,改性后的环氧树脂的耐水性能、耐热性、软化点、硬度、耐候性和耐腐性均有很大提高。

1.2.3 改性丙烯酸树脂的制备

取定量的丙烯酸树脂加入反应釜内,在一定温度下,于搅拌的状况下加入定量的有机硅改性环氧树脂共混,搅拌均匀后,即得改性丙烯酸树脂,过滤装桶备用。试验结果表明,用改性丙烯酸树脂配制的钢结构防火涂料,除了具有高效的防火隔热性能外,还具有坚韧耐磨的涂膜和优异的防腐蚀性能。涂膜装饰性更强、耐候性、耐化学药品性能以及耐热性更加优异,受火时涂料与钢材的粘结性、发泡层密实度都大大提高。

1.2.4 不同树脂膨胀型钢结构防火涂料的制备和涂装

将定量的复合阻燃剂、发泡剂、各种添加剂、钛白粉、溶剂油、增稠剂,分别与改性丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、有机硅改性环氧树脂、环氧树脂等4种不同树脂,加入混合缸内用搅拌机搅匀,然后送入球磨机中碾磨至规定的细度;将磨细的涂料倒入混合缸内,用溶剂调节其黏度,过滤掉杂质,分别制得具有防火、防腐双功能的膨胀型钢结构防火涂料1、防火涂料2、防火涂料3和防火涂料4。

防火涂料试板的涂装方法如下:先将钢板用锉刀进行机械法除锈,再用0#砂纸打磨至表面平整,达到Ra 2级。然后用丙酮对钢板进行除油处理,以提高涂料的附着力[7]。将制得的钢结构防火涂料1、2、3、4分别涂刷在钢板上,按GB149072002《钢结构防火涂料》中室外结构防火涂料的规定经处理后待用。

2 结果与讨论

2.1 改性树脂的防腐性评价

采用开路电位法评价防火涂料的防腐性能,利用达到平衡后的开路电位大小来衡量防火涂料防腐性能的优劣,开路电位高,则防腐性能好。具体做法如下:将涂有防火涂料1、2、3、4的试板干燥后浸入腐蚀介质中,以铂电极作为参比电极,用数显酸度计测试钢板的开路电位随时间的变化,评价其防腐性能[8,9]。图1为树脂用量为35%时,以不同树脂为基料制备的膨胀型钢结构防火涂料1、2、3、4的开路电位随浸泡时间的变化。

从图1可以看出,当树脂分别采用改性后的丙烯酸树脂、有机硅改性环氧树脂、丙烯酸树脂和环氧树脂时,平衡开路电位分别为-573、-598、-638和-660 mV。用改性丙烯酸树脂制备的膨胀型钢结构防火涂料1的平衡开路电位最高,单用环氧树脂制备膨胀型钢结构防火涂料4的平衡开路电位最低,这说明改性丙烯酸树脂和改性环氧树脂具有较好的防腐性能。用改性丙烯酸树脂制备的膨胀型钢结构防火涂料具有优异的防火隔热性能和防腐性能。

2.2 有机硅改性环氧树脂用量对防火涂料防腐性能的影响

有机硅改性环氧树脂在防腐涂料中主要起缓蚀剂的作用,因此,其含量越多,防腐性能越好。图2为改性树脂中丙烯酸树脂含量为20%时,有机硅改性环氧树脂的用量对防腐性能的影响。

从图2可以看出,当有机硅改性环氧树脂的用量低于15%时,钢结构防火涂料的平衡开路电位随改性环氧树脂用量增加而增大,从改性环氧树脂用量为5%时的-618 mV增加到改性环氧树脂用量为10%时的-589 mV,直到改性环氧树脂用量为15%时,平衡开路电位增加到-572 mV,与裸露钢板的平衡开路电位-817 mV相比提高245 mV。平衡开路电位的增大意味着涂料的防腐性能提高,符合一般规律。然而,当改性环氧树脂用量继续增加到30%时,平衡电位不升反降,只有-704 mV。过多的改性环氧树脂对防腐性能造成的不利影响主要是由于改性环氧树脂中所含的硅化合物引起的,硅化合物不仅会降低涂料在钢板上的附着力,而且由于硅化合物的溶解会影响涂层的致密性,降低了涂层的物理屏蔽作用,从而降低了涂料的防腐性能。当有机硅改性环氧树脂用量低于15%时,其中所含的少量磷化合物的负面影响较弱,但当有机硅改性环氧树脂用量大于15%时,其影响增强。因此,在钢结构防火涂料中的改性环氧树脂用量为15%时,涂料的防腐性能最佳。

2.3 耐化学腐蚀性测试

对用改性树脂制备的膨胀型钢结构防火涂料的耐化学腐蚀性,按GB 149072002规定的试验方法进行测试,其相关性能测试结果见表1。

注:其它防腐涂料如各色酚醛防锈漆、红丹醇酸防锈漆、富锌防锈漆等在防锈防腐方面的指标都只作耐盐方面的性能检测。

从表1可见,以改性丙烯酸树脂为基料制备的膨胀型钢结构防火涂料具有高效的防腐蚀性能。

该防火涂料的综合性能经国家防火建材质检中心检测,其防火性能和理化性能优良,各项性能指标达到预定要求。表明用改性环氧树脂对丙烯酸树脂进行复合改性,可提高防火涂料的耐候性和受火时涂料的发泡层与钢材的粘结性[10],同时使其具有防腐蚀性。

3 结语

(1)采用在环氧树脂分子结构中引入含甲氧基的官能团等其它基团的聚合法,用含甲氧基的有机硅中间体与环氧树脂发生反应,使环氧树脂羟基和硅中间体缩合,残留环氧基提高了环氧树脂的耐候性和耐腐性;用环氧改性硅树脂对丙烯酸树脂进行改性,克服了丙烯酸树脂涂膜硬而脆的缺陷,提高了树脂的耐候性和在高温下与钢材的粘结性,使之成为具有重防腐蚀的树脂。用改性后的丙烯酸树脂制备的膨胀型钢结构防火涂料具有优异的防火隔热性能和防腐性能,开拓了防火涂料兼具防腐功能的新技术途径,提高了涂料的耐候性和耐腐性能。

(2)在树脂的改性研究中,丙烯酸树脂含量为20%时,随有机硅改性环氧树脂用量的增加,防火、防腐双功能钢结构防火涂料的防腐性能也提高,但加入过多的有机硅改性环氧树脂会因引入的硅化合物而使防腐性能下降。最佳的有机硅改性环氧树脂用量为15%。

摘要：采用在环氧树脂分子结构中引入含甲氧基官能团的聚合法,用有机硅树脂改性环氧树脂,然后用改性环氧树脂对丙烯酸树脂进行改性,以提高树脂的耐候性、耐腐蚀性和耐水性。以改性树脂为基料研制了兼具优异防火隔热性能和防腐性能的双功能钢结构防火涂料。介绍了树脂的改性、制备工艺及防腐性能等。

关键词：钢结构防火涂料,防火性能,防腐蚀性,改性树脂

参考文献

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[2]覃文清.室内外超薄型钢结构防火涂料的研究[J].涂料工业,2001(10):1-3.

[3]Dewayne K M,Glenn M T,Ralph V R P,et a1.Polyanilinecoating composition:欧洲,1258513[P].2002-11-20.

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[5]覃文清,李风.材料表面涂层的防火阻燃技术[M].北京:化学工业出版社,2004:110-162.

[6]Wang J G.Polyaniline coatings:anionic membrane nature and bipolar structures for anticorrosion[J].Synthetic Metals,2002,132:53-56.

[7]虞兆年.防腐蚀涂料和涂装[M].北京:化学工业出版社,2001:49-180.

[8]Erect Steven K,Hawkins T R.Method for applying a coating that acts as an electrolytic barrier and a cathod e corrosion prevention system:美国,0195592[P].2002-12-26.

[9]Posdorfer J,Wessling B.Corrosion protection by the organic metal polyaniline:results of immersion,volta potential and impedance studies[J].Frosenius J Anal Chem.,2000,367:343-345.

水性涂料的应用及研究进展 第5篇

JIU JIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文

题 目 水性涂料的应用及研究进展

英文题目 Application and research progress of Waterborne Coatings

院 系 化学与环境工程学院 专 业 精细与化学品生产技术 姓 名 汪洋 年 级 B1311 指导教师 付小兰

二零 15 年 11 月

目录

九江学院化学与环境工程学院专科论文

摘要

低碳环保是现今社会都在追求潮流，水性涂料及其产品符合低碳环保的要求所以发展潜力巨大。与传统溶剂型涂料相比，水性涂料具有环保和性能优异等特点，成为涂料工业的发展主流。随着环保概念的普及，环保涂料已经成为家具市场新的选择，水性涂料将会得到越来越多消费者的认可，但是因其价格、装饰效果等诸多原因影响，水性涂料未能够成为市场上的主流产品，而其助剂是水性涂料不可缺少的组分，助剂的产品质量和发展水平也从一个侧面反映涂料产品质量和水平。本文分别从概念、发展历程、工艺流程、应用、发展趋势几方面对水性涂料进行了说明和总结,同时指出了水性涂料存在的问题，并对我国的水性涂料前景进行了展望。

关键词：低碳环保 ；水性涂料；溶剂涂料；树脂

九江学院化学与环境工程学院专科毕业论文（设计）水性涂料的简介

凡是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，都可称为水性涂料，又称水基涂料。水性涂料的组成为水性树脂、颜填料助剂、中和剂、水等。水性涂料与溶剂型涂料的组成大体相同，但水性涂料需用的助剂更多，配方更复杂。由于水作为分散剂或溶剂，水性涂料存在如下优点：（1）节约资源，消除了施工时的火灾危险性，降低了对环境的污染。（2）在温表面和潮湿环境中可直接涂覆施工。（3）电泳涂装使涂膜均匀、平整、展开性好，具有很好的防护性能。（4）涂装工具可用水清洗，能大大减少清洗溶剂的消耗[4]。

1.1 水性涂料的发展历程

涂料工业属于近代工业，但涂料本身却有着悠久的历史。中国是世界上使使用天然树脂作为成膜物质的涂料——大漆最早的国家。早期的画家使用的矿物颜，是水的悬浮液伙食用水或清蛋白来调配的，这就是最早的水性涂料。真正懂得使用溶剂，用溶剂来溶解固体的天然树脂，制得快干的涂料是19世纪中叶才开始的[5]。所以从一定意义上讲，溶剂型涂料的使用历史远没有水性涂料那么久远。最简单的水性涂料是石灰乳液，大约在一百年前就曾有人计划向其中加入乳化亚麻仁油进行改良，这恐怕就是最早的乳胶漆。从20世纪30年代中期开始，德国开始把聚乙烯醇作为保护胶的聚醋酸乙烯酯乳液作为涂料展色使用。

到了50年代，纯丙烯酸酯乳液在欧洲和美国就已经有限售，但是由于价格昂贵，其产量没有太大增加。进入60年代，在所有发展的乳状液中，最为突出的是醋酸乙烯酯-乙烯，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯共聚物也有所发展，产量有所增加。70年代以来，由于环境保护法的制定和人们环境保护意识的加强、各国限制了有机溶剂及有害物质的排放，从而使油漆的使用受到种种限制。75%的制造油漆的原料来自石油化工，由于西方工业国家的经济危机和第三世界国家调整石油价格所致，在世界范围内，普遍要求解约能源和解约资源。基于上述原因，水性涂料，特别是乳胶漆，作为代油产品越来越引起人们的重视。水性涂料的制备技术进步很快，特别是乳液合成技

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度。但是近年来，随着我国经济的迅速发展，开放程度的进一步提高，与世界经济的接轨和资源日趋紧张，以及人们对环保和身体健康的重视，水性涂料在我国已面临良好的发展机遇。

1.2 水性涂料生产工艺流程

水性涂料的生产过程就是将各种组分的原材料按一定的顺序投入，分散均匀的过程，一般乳胶漆的生产工艺包括3个部分：

1.浆料的制备：首先将水、分散剂、消泡剂、防腐剂等液体物料投入分散罐中，搅拌均匀，在搅拌状态下将着色颜料和体质颜料依次投入，并加速分散20~40分钟； 2.水性涂料配制：在调漆罐中投入乳液，再加入增稠剂、PH调节剂、防冻剂、成膜助剂、消泡剂等助剂，搅拌15分钟左右，至完全均匀后，检测出料[7]； 3.涂料过滤及产品包装：在乳胶漆的生产过程中，由于少部分颜（填）料尚未被分散，或因破乳化成颗粒，或有杂质存在于涂料中，因此此时的涂料需经过滤除去粗颗粒和杂质才能获得质量好的产品，可根据产品的要求不同，选用不同规格的筛网及不同容器包装，并做好计量，这样才能得到最终的产品。

水性涂料配制中的要点：

1.配方材料应尽可能选用分散性好的颜料和超细填充料，从而在稳定提高产品质量的前提下，取消研磨作业，简化生产工艺，提高生产效率；

2.在前期分散阶段，可预先投入适量HEC，不仅有助于分散，同时防止或减少浆料沾壁现象，改善分散效果；

3.在液体增稠剂加入之前，应尽量用3~5倍水调稀后，在充分搅拌下缓慢加入，从防局部增稠剂浓度过高使乳液结团或形成胶束，增稠剂可放在浆料分散后投入到浆料中充分搅拌以免出现上述问题；

4.消泡剂的加入方式一半加到浆料中去，另一半加到配漆过程中，这样能使消泡效果更好；调漆过程中，搅拌转速应控制在200~400r/min以防生产过程中引入大量气泡，影响涂料质量。

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交联型，都存在单组分与双组分两种体系。水性聚氨脂涂料除具备溶剂型聚氨脂涂料的优良性能外，还具有难燃、无毒无污染、易贮运、使用方便等优点．

目前，水性聚氨脂涂料的发展主要还受到原材料、固化剂、封闭剂、交联剂等的限制．因此，研制相应的原材料和助剂也是发展水性聚氨脂涂料的关键．

2.水性环氧树脂涂料工业[16]

水性环氧树脂涂料是由双组份组成：一组份为疏水性环氧树脂分散体（乳液）；另一组份为亲水性的胺类固化剂，其中的关键在于疏水性环氧树脂的乳化．美国一家公司生产一种KNT501水性环氧-聚酯涂料．该涂料施工方法简单，可在流水线上作业，特别适合于大槽浸涂．槽液无结皮现象、漆膜平整光滑、丰满度高、具耐盐雾性，可防护涂饰件的内腔腐蚀．水性环氧树脂涂料可广泛地用作高性能涂料、设备底漆、工业厂房地板漆、运输工具底漆、汽车维修底漆、工业维修面漆等。

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3.3水性金属防腐涂料[19]

目前，溶剂型金属防腐涂料仍占重要地位。基于环境保护的要求，水性金属防腐涂料发展非常迅速。金属防腐涂料重点在于解决提高面层涂料的耐火和超厚型涂装。防腐涂料对成膜物有较高的要求，包括化学稳定性，漆膜结构，柔韧的机械性能等。要求树脂对金属腐蚀的相对指数尽可能高。美国防腐涂料用树脂的比例最高是环氧树脂，环氧树脂是最重要的防腐涂料基料，防腐效果最理想。环氧树脂在防腐涂料中的用量约占40%。其它树脂占60%，包括聚氨醋、无机硅和乙烯树脂等。环氧树脂的主要缺点是低温不固化，不利于低温施工。聚氨醋树脂可以低温固化，性能比较全面，是很有发展前景的防腐涂料树脂基料。

3.4水性木器涂料[20]

木器漆从桐油开始，具有长久历史。后来发展了树脂漆。包括聚氨酷漆、硝基漆、酚醛漆和不饱和聚醋漆等。国外水性木器漆研究较早，品种较多。美国威特克公司研制成功一种高固体分水性聚氨醋分散体，用于木质地板，高耐磨，含固40%。德国专利报导一种用于木器的含季铵基团的水溶性聚丙烯酸漆，氨基树脂固化的丙烯酸树脂木器用水性涂料。欧洲专利报导了作清漆的聚氨酯改性丙烯酸水性分散体。广州市坚红化工厂和广州市涂料研究所开展了木器水性涂料的研制工作，研究了常温交联的，耐候的，防污染的，强附着力的，装饰性优良的各种性能配方。并推出单组分门窗漆，双组分交链型木器清漆和色漆以及地板漆等产品，其光泽，耐高温、耐水及干燥速度等各项指标均接近国外同类产品水平，在国内处于领先地位。

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参 考 文 献

[1] Doren K, Freitag W, Stoye D.Water Borne Coatings[M].The Environmentally-Friendly Alternative.Hanser Publishers,1994.[2] 明伟华,府寿宽.对应于绿色环境保护的涂料发展动向[J].1998,10(2):194-201.[3] DavidBernd.Solvent-based and water-based systems for automotive coating [J].Berfkroniek, 2000,73(6): 36-38.[4] Robin A.Reinhardt, Wernfried Heilen, Ellen Walhorn, Stefan Silber and Jay W.Adams.Defoamer selection in waterborne coatings[J].Journal of Coatings Technology, 1998,（10）：157-160 [5]孟欢，张学俊，张蕾.水性涂料的研究进展[J].上海涂料，2010,48（7）[6]文炯.涂料发展的新方向——水性化［J］.江西化工，2001（04）

当前建筑防腐技术的研究进展 第6篇

【关键词】建筑防腐;研究进展;防腐技术

0.引言

对混凝土耐久性和防腐处理越来越受到广泛关注，常见的方式是改善混凝土渗透性，主要有通过提高混凝土的标号以降低混凝土表面的孔隙率或采用外加剂增强混凝上抗渗性，减少腐蚀性介质向混凝土内部的渗透。除此之外还有通过其它的防腐手段提高混凝土的耐腐蚀性能，混凝土表面涂层，环氧钢筋涂层，渗透结晶，混凝土防腐面层，透水模板衬里，电化学保护等。但由于混凝土结构的环境不同，其腐蚀情况不相同，采用的防护技术也不相同。特别是化工企业钢筋混凝土结构所处环境相对不利，如何使其拥有较好的耐久性，防腐蚀技术起着关键的作用。以下主要就建筑防腐的研究成果做一分类综述。

1.结构本身的防腐蚀技术

混凝土结构的腐蚀可以从混凝土和钢筋两方面进行分析，混凝土结构的防腐蚀技术也可以从混凝土性能和钢筋性能两方面进行研究。由于混凝土的多孔性、显微裂缝和粗糙的表面给外部环境的二氧化碳、氧气和水等提供通道，使得混凝土内部的化学反应能够发生，而且随着反应的发生混凝土发生胀裂，因此导致混凝土腐蚀加剧[1]。有相关的研究结果表明经过疏水硅烷混合的混凝土由于存在孔隙结构，氧随着溶液一起扩散进混凝土内部;而没有与疏水硅烷混合的混凝土由于饱和溶液填充了孔隙结构，所以氧不能顺利扩散到混凝土内部。所以，为了提高混凝土的耐腐蚀性可以从提高混凝土的密实性着手，有效提高混凝土的抗渗能力，这样能够有效阻挡外界腐蚀介质的侵入。

钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性损伤的一个主要原因，对结构的抗力、可靠性、使用寿命等有着很大影响，因此提高钢筋的防腐蚀能力是混凝土结构防腐蚀研究的重点。对于建筑结构中钢筋的防腐蚀方法是在钢筋表面涂刷涂层保护，或者对钢筋表面进行处理提高防锈性能，也有的学者研究了不锈钢和普通碳素钢的腐蚀行为，认为不锈钢的临界氯离子浓度比普通碳素钢的临界氯离子浓度要高出10倍，而且提出不锈钢的点蚀发生的可能性较低，即使通过阳极偏振极化后发生点蚀还能重新形成钝化膜。

2.物理防腐蚀技术

物理防腐蚀技术是利用防腐蚀阻隔材料阻止腐蚀介质与混凝土结构接触的一种方法。该技术是目前研究最活跃、应用最广、技术最成熟的保护技术之一，特别是新材料的开发与应用更是促进了这一技术的日益发展[2]。目前最常用的防腐蚀阻隔材料有防腐蚀块材、聚合物水泥砂浆、金属材料、聚氯乙烯塑料、木材、树脂类、水玻璃类、沥青类、防腐蚀涂料。根据腐蚀介质的性质、浓度和作用条件，结合不同防腐蚀阻隔材料的耐腐蚀性能和物理力学性能、使用部位的重要性、可操作性等因素，可以采用不同的防腐蚀阻隔材料。根据阻隔材料不同的使用情况，可以将阻隔材料分为两种形式:混凝土表面阻隔和钢筋表面阻隔。

防腐蚀块材、聚合物水泥砂浆、聚氯乙烯塑料、木材、树脂类、水玻璃类、沥青类防腐蚀材料属于可以施工应用于混凝土表面的材料，这些材料在混凝土表面可以有效阻隔腐蚀介质与混凝土直接接触，达到防腐蚀的要求[3]。而且有些聚合物材料可以在混凝土搅和过程中掺杂或者成型后掺杂，聚合物掺杂的目的是有效减少混凝土结构的孔隙结构及微细裂纹，形成低孔隙率、高密实度、高强度、高抗渗性、耐腐蚀、耐磨的复合材料。

防腐蚀涂料通过喷涂的方式覆盖于钢筋表面起到阻隔腐蚀介质的作用。目前常用的耐腐蚀涂料有:氯化橡胶系列、树脂玻璃鳞片系列、高氯化聚乙烯、有机硅、聚氨醋聚乙烯互穿网络、氯醚、醇酸、聚苯乙烯、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯、过氯乙烯、沥青、环氧树脂、聚氨酷及主要底漆等配套品种，还有一些功能性涂料和复配涂料目前在防腐领域也得到推广应用。有学者研究了多种树脂涂层对混凝土中钢筋的防腐蚀行为，并确定了几种对混凝土中钢筋的防腐蚀行为最有效的树脂组成。

3.化学防腐蚀技术

电化学保护法可以分为阴极保护法和阳极保护。阴极保护法是利用外加电流提供更低的电势，达到阻止氧化反应的目的。特别是在钢筋的表面涂层遭到破坏时，阴极保护法便成为首要之选[4]。阳极保护法也是目前广泛应用的保护方法之一，它的原理是通过牺牲其他金属达到保护的目的，目前常用的保护金属有锌、铝等，采用的方法有电镀、喷涂和热浸镀。一般是保护金属经过缓慢氧化后会形成致密的氧化膜，在金属表面形成稳定的化学环境，从而起到阻止内部金属继续氧化。

腐蚀抑制剂的应用也为混凝土防腐蚀技术提供了有效的途径，特别是在混凝土结构的修复工程中得到广泛应用。亚硝酸盐是目前应用最广的腐蚀抑制剂，它能使钢筋表面形成有效地钝化膜，达到阻锈的作用。有相关学者研究得出了几种有机复合阻锈剂对氯离子诱导腐蚀的抑制作用，各种阻锈剂能够在混凝土中形成复杂结构阻塞混凝土的孔隙结构并降低氯离子渗透速率，从而有效地降低铝离子的诱导腐蚀。

4.复合防腐蚀技术

复合防腐蚀技术就是综合利用不同的防腐蚀机理而形成的技术，可以有效弥补单一技术的不足。例如由于施工过程中的运输、安装及补口，热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在，金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷，而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生[5]。而利用阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效。

5.建筑防腐蚀的施工

有了腐蚀的危害，就必然要有相应的防腐蚀处理，当前专业的防腐蚀理论层出不穷，防腐蚀的施工手段更是日臻完善。腐蚀控制应该是从设计开始的，防腐蚀工程从方案设计、试验研究、施工制造、开车运行到检修维护很多环节中，如果一个环节失控，不把好关，都会使大量的资金付诸东流，而重新施工往往要付出比原来的防腐蚀投资还要大得多的昂贵代价，且效果不好。为使防腐蚀工作达到预期效果，就必须控制好每一个环节，防腐蚀施工就是其中一个最为重要，又最为繁琐的环节。

防腐蚀施工项目是附属于整个施工项目的后期工程，属于从属地位，但又具有保证整个工程完美、美观、运行顺利，适应周期长等特性，因此决定了防腐蚀施工与其他建設工程不同的特征，具有时间紧、任务重等要求，具有配合服务等要求，具有自检、检查要求多的要求，具有颜色变化较多等特点。

6.结语

防腐蚀施工既从属于大的工程项目，有相对独立，具有其他建筑项目不同的管理特点。不论如何，防腐蚀施工是一个工程中较为重要的环节，又是一个在具体运作中每个步骤都渗透着试验研究的具体工作，任何一个小的疏漏和错误，造成的损失将难以弥补，因此为了保证施工的质量，必须对防腐蚀施工项目进行有效的综合管理。工程项目管理是建筑施工企业各项基础管理工作的出发点和落脚点，是建筑施工企业经济效益和社会效益的源泉。加强施工项目的规范管理，最大限度地提高施工项目的综合效益，促进施工项目管理的科学化和规范化。

【参考文献】

［１］费九良.建筑防腐施工中混凝土基层质量缺陷控制方法[J].铜业工程,2009,(04).

［２］窦法山,彭邦松,原小利.钢结构锈蚀及其防止[J].水利电力机械,2002,(03).

［３］程晋玲,王宗策.建筑防腐混凝土基层处理技术[J].淮南工业学院学报(自然科学版),1998,(03).

［４］侯锐钢,芦天,沈剑平,姚星.建筑防腐蚀工程对混凝土基层的规定及施工工艺[J].腐蚀与防护,2004,(02).

防腐涂料研究 第7篇

1 本征型导电涂料的研究现状

1.1 PANI导电涂料

PANI具有良好的环境稳定性和优异的电化学性能,原料便宜,易于合成,是目前导电高分子的研究热点。最初人们是利用电化学沉积法使苯胺(AN)单体在金属阳极上发生氧化聚合反应得到PANI涂层,或者将PANI与其对应的溶剂形成共溶物涂覆于金属基体上,待溶剂挥发以后形成涂层。不过PANI作为单一涂料使用,无论从经济上还是从涂膜综合性能上都不很理想。因此,需与其他成膜基体配合使用。利用PANI与其他共混组分之间的相互作用乃至化学键来提高涂料的防腐性能,同时发挥其自身导电率高的优势。环氧树脂(EP)、丙烯酸树脂、氟碳树脂等具有较强耐化学性、粘结性和良好成膜性的树脂是目前被广泛使用的成膜基体。刘谊君等[2]以过硫酸铵为氧化剂合成了无机酸掺杂的PANI,测得其电导率超过17.3S/m。与EP共混制备了掺杂PANI导电防腐涂料。该涂料对金属具有优良的防腐蚀效果。随着涂料中导电PANI的含量增加,其电导率在从10-8~10-5S/m内可调。李辉等[3]采用聚对苯乙烯磺酸为掺杂剂制备了水溶性PANI,电导率最高为0.19S/cm。与水性EP共混后在镁合金表面制备出具有防腐与导电双效功能的涂层。当面漆中PA-NI含量为15%(质量分数)时,涂层具备良好的防腐性能,且电导率为4.7×10-6S/cm。钟平等[4]利用AN单体在聚乙烯醇(PVA)水溶液中氧化聚合,盐酸掺杂后原位制备了可溶性的PANI/PVA复合导电填料,电导率可达4.57S/cm。与EP共混后,虽然电导率降至0.53S/cm,涂层粘结性和附着力得到增强。周功兵等[5]利用化学氧化聚合并辅以超声分散的方法制备了纳米尺寸的PANI微粒,与丙烯酸酯共混制备了电导率在(10-8~10-4)S/m内可调的导电防腐涂料。

无机纳米粒子的引入,能填充PANI结构中的孔隙,增强涂层的屏蔽作用、热稳定性和抗冲击、耐划伤等性能。李玉峰等[6]采用原位插层聚合法制备了聚苯乙烯磺酸掺杂的PANI/蒙脱土复合材料,将其分散于水溶性环氧乳液后制备了水性PANI复合防腐涂料。该涂层降低了金属的腐蚀电流,对金属起到良好的防腐效果。陈兴娟等[7]则制备了磺基水杨酸PA-NI/SiO2复合材料,添加到EP中,在镁锂合金表面制得具有良好防腐性能的PANI/SiO2涂层。Mostafaei等[8]将ZnO纳米棒加入到AN中,乳液聚合制得PANI/ZnO纳米复合物。再与EP复合制备了PANI/ZnO复合涂料,ZnO纳米复合物的片层结构能有效阻止水分子对涂层的侵蚀。Mahulikar等[9]利用纳米TiO2与AN聚合得到核-壳结构的纳米复合物,与EP复合制备了PANI防腐涂料。该涂层在碱性和中性环境中防腐效果显著。涂膜的机械性能有所提高,尤其是抗划伤硬度增加了2.1倍。

除了将PANI以导电填料的形式分散到树脂基体中的方法以外,有研究者利用PANI与EP中的特定官能团反应,制备均匀膜,提高了PANI的防腐效率。Palaniappan等[10]以特定结构的PANI作为EP的固化剂,制备了PANI/EP复合涂料。Wang等[11]将EP粉末与AN单体均匀混合,制备出壳核结构的PANI包覆的EP微球,再加入固化剂制备出导电涂料,并涂覆于冷轧钢上,具有良好的防腐效果。

1.2 PPy导电涂料

PPy中具有碳碳单键与碳碳双键交替的π共轭体系,掺杂后具有良好的导电性、抗静电性和耐腐蚀性。因此,PPy导电涂料也日益受到人们的广泛关注。李倩倩等[12]以对甲苯磺酸为掺杂剂,以FeCl3为氧化剂,利用电化学氧化法制备了不同掺杂态的PPy,电导率可达42.7S/cm。与EP共混后制备了可用于金属镁基体的导电防腐涂料。研究表明:在含有PPy的膜层与金属镁之间形成了一层钝化膜,对金属镁有很好的防腐蚀性能。Iribarren等[13]将导电PPy等添加到聚氨酯(PU)中制备了PPy/PU导电防腐涂料,该涂层具有较强的耐酸耐碱性,对碳钢等基体具有良好的防腐蚀性。陆中等[14]以纳米凹凸棒石为核体,在其表面利用吡咯单体的原位氧化聚合,制备具有核壳形貌的PPy/凹凸棒石复合材料。其在水性丙烯酸涂料中有良好的分散性,且由于棒状晶体之间交错叠加形成致密的导电网络,形成完整的导电通路,提高了导电性。Li等[15]采用对甲苯磺酸钠作掺杂剂,使插入有机蒙脱土层间的吡咯发生氧化聚合,制备了导电性能优异的PPy/有机蒙脱土纳米复合材料,其电导率最高可达8.5S/cm。与EP共混后制备了防腐性能优异的水性环氧导电防腐涂料。许均等[16]以PPy/SiO2复合材料作导电填料,与EP乳液共混,制备了电导率从(10-9~10-4)S/cm内可调的水性环氧导电涂料。涂层对玻璃和马口铁的附着力为1级,耐冲击性大于50cm,耐水性和柔韧性优良。张国标等[17]以十六烷基三甲基溴化铵为软模版,过硫酸铵为氧化剂制备纤维状导电PPy,其电导率达到2.67S/cm。与羟基丙烯酸酯氟树脂体系复合后制备了可低温固化的PPy/丙烯酸酯导电涂料。当纤维状PPy的填充量为15%时,涂层的综合性能较好,电导率为0.006S/cm,抗静电性能优异。

1.3 聚噻吩导电涂料

聚噻吩的分子链中也存在着共轭结构,对金属基体具有良好的防腐能力,是另外一种重要的本征态导电高分子材料。聚噻吩类导电防腐涂料的制备方法有两种。第一种是直接在金属表面上通过电化学沉积的方法制备聚噻吩涂层。Barsch等[18]以钢板为阳极,在草酸溶液中电化学沉积了一层2μm厚的聚噻吩薄膜,该导电涂层对基体腐蚀防护起到良好的效果;第二种是以聚噻吩为导电填料,加入到成膜树脂基体中,制备复合导电防腐涂料。Marti等[19]比较了分别以PANI和聚噻吩为导电填料的改性醇酸树脂涂料的防腐性能,发现聚噻吩改性涂料比PANI改性涂料具有更加优异的粘附力和防腐能力。Ocampo等[20]将聚噻吩衍生物作为导电填料加入到EP中制备了聚噻吩改性环氧涂料。经30d盐溶液浸泡,聚噻吩改性环氧涂层的外观依然保持良好,金属基体并未发生严重腐蚀。Hou等[21]采用聚苯乙烯磺酸掺杂的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)的悬浮液作为防腐涂料的导电填料,与EP共混制得PEDOT改性EP涂层。经海水浸泡腐蚀实验,证明PEDOT作为导电填料能够有效地提高环氧涂层的抗腐能力。

2 本征型导电涂料的存在问题及展望

随着本征态导电涂料研究开发的不断深入,其应用领域也扩展到石油贮罐、管道内壁、海上设施和电力系统接地网等极端条件下的防腐蚀上,具有重要的实用价值。特别是由于本征型导电涂料的制备过程中无需加入价格昂贵的导电填料,极大的提高了导电涂料的性价比,是未来导电涂料重要的开发方向。但目前关于本征态防腐涂料的研究和开发还存在着许多问题亟待解决。

(1)导电高分子在与成膜树脂基体的分散性还有待改进。分散性的改进不但可以增强复合涂料的防腐效果,也可以减少复合涂料中导电高分子的含量,降低成本。比如PANI分子链骨架的刚性太强,分子间作用力大,通常不溶于一般的有机溶剂;PPy分子极性和刚性都比较强,在高温下只能分解却不熔融,通常也不溶于一般的有机溶剂。为此,需要从选择合适的掺杂剂、改善聚合方式和条件、引入功能性取代基等方式改善导电高分子自身的溶解性和熔融性,达到提高其可加工性、在树脂中的分散性和涂膜的防腐性的目的。

(2)导电高分子涂层的内聚力和界面层的粘合力不强的问题。受聚合条件所限,导电高分子的分子量不高,分子链与链之间缺乏连接,限制了涂层的内聚力和界面层的粘合力。通常涂层会直接暴露在严苛的外部环境中,极易出现防腐涂层失效的问题。提高涂层的环境稳定性和粘合力的方法目前已有复合涂层、表面全扩散聚合、纳米级涂覆等。在无机纳米粒子表面聚合一层导电高分子,也是最近发展起来的制备导电防腐涂料的方法之一。

(3)本征态导电涂料在防腐领域的应用范围还有待拓宽。将导电高分子与具有耐高温、耐摩擦、轻质高强和高透明度的树脂或其他高分子材料复合制备新型导电涂料,使其具有独特的电学、光学、热稳定性和环境稳定性、耐磨、高力学强度等性能,能够在特殊条件下(如空间和深海设备)使用。开发水性导电涂料、粉末导电涂料、高含固量导电涂料和辐射固化导电涂料,拓宽本征态导电涂料的应用范围也是未来的发展方向。

摘要：以聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩等导电高分子制备的本征态导电涂料具有高的导电性和性价比,应用前景和开发价值广阔。介绍了本征态高分子导电涂料的最新进展和研究现状,并对其存在的问题进行了讨论,在此基础上对本征态高分子导电涂料的前景进行了展望。

防腐涂料研究 第8篇

目前, 金属油罐常年暴露在自然条件下, 常年受到各种腐蚀介质的侵蚀, 不仅影响使用寿命, 而且容易带来安全隐患。因此, 研究金属油罐的腐蚀机理, 并对其使用最为广泛的涂料防腐技术进行研究具有重大意义。

二、金属油罐腐蚀机理

金属腐蚀根据腐蚀历程分为化学腐蚀和电化学腐蚀。根据腐蚀条件分为湿腐蚀和干腐蚀。根据金属油罐的使用环境, 其腐蚀类型基本上属于湿腐蚀, 是一种电化学反应。其腐蚀机理是:金属在腐蚀过程中在表面形成一个阴、阳极隔离的腐蚀原电池, 如图1所示, 金属失去电子, 变成带正电的离子, 这是氧化过程, 即阳极过程;同时在金属表面, 电子被某种物质所吸收, 电子的吸收过程是还原过程, 即阴极过程。其金属腐蚀的通式反应如下:

三、金属油罐的腐蚀防护

目前, 常规防腐涂料在金属油罐防腐领域占有一定地位。但由于强度较低, 使用寿命短, 导致它们在金属油罐防腐效果大打折扣, 无法与重防腐涂料相提并论。目前, 重防腐涂料防腐技术是各国研究的重点。

1. 环氧树脂类重防腐涂料

环氧树脂类涂料以环氧树脂为主要成膜物质的一类涂料, 其优点是:对罐体的附着力强, 耐水、耐化学品性优良, 硬度高、耐磨性好。但也存在固化后内应力较大, 韧性不太高, 耐气候老化性较差等问题。

傅晓平等[26]通过溶液聚合方法, 把杂化了的聚苯胺树脂与环氧富锌制成了性能优异、VOC含量很低的环境友好型金属重防腐水性涂料。刘海波等[1]提出:可以通过加入反应性树脂提高环氧树脂的交联度, 也可以通过提高环氧防腐涂料的成膜温度来提高环氧重防腐涂料对油罐的湿附着力, 从而提高金属油罐的耐腐蚀性。

2. 聚氨酯类重防腐涂料

聚氨酯防腐涂料以聚氨酯树脂为主要成膜物质, 配以其它辅助材料所组成, 具有耐候性、耐光性、保色性好, 漆膜丰满、耐冲击性强、弹性优良等特点。目前常用的产品主要是丙烯酸聚氨酯防腐涂料和环氧聚氨酯防腐涂料。

毛晨峰等[2]制备了羟基丙稀酸聚氨酯/金红石型纳米Ti O2改性复合材料, 得出当NCO/OH=1.1, 金红石型纳米Ti O2添加量为2%时性能最佳, 可进一步提高涂层的抗老化和防腐性能。周小勇等[3]以高弹性聚氨酯和环氧树脂为基料, 制备了弹性强、低温施工性能好, 耐候, 耐骤冷骤热, 耐水、酸碱、化学药品性能优异的新型涂料, 可应用金属油罐内外壁防腐。

3. 含氯树脂类重防腐涂料

含氯树脂类防腐涂料其成膜剂中含有氯原子, 应用较为广泛的是氯化橡胶和高氯化聚乙烯 (HCPE) , 它们的耐酸碱、耐介质性能优良, 但在附着力、抗老化、施工性能等方面存在一定不足。

施明德等[4]通过加入除锈剂, 研制了具有耐化学介质直接腐蚀, 以及耐水、耐油、抗紫外线老化的HCPE带锈防腐涂料, 其抗老化性能超出了GB/T 14522-93标准的2.5倍, 可广泛用于金属油罐的防腐装饰和保护。王兴智等[5]通过对氯醚树脂加以改性, 制得了附着力佳, 耐水性、耐化学腐蚀性、耐大气老化性优良的底、中、面重防腐涂料, 可广泛应用于金属油罐等户外钢结构防腐保护。

4. 氟碳类重防腐涂料

氟碳类防腐涂料是以有机氟碳聚合物或有机氟改性聚合物为主要成膜物质的涂料, 主要特点是耐候性、耐化学介质、耐腐蚀性、耐磨性、耐粘污性均十分优异。

钟鑫等[6]以三氟氯乙烯、乙烯基化合物共聚物为基料, 异氰酸酯HDI三聚体为固化剂制成常温固化型双组分重防腐氟碳涂料, 分析讨论了树脂的氟含量、主要助剂、固化剂、溶剂的选用对涂料性能的影响。王军[7]设计的钢结构重防腐氟碳涂料配套体系具有突出的防腐蚀性能和耐老化性能, 满足了不同腐蚀环境对钢结构防腐保护的需求, 对氟碳类重防腐涂料在金属油罐防腐中的应用有一定指导意义。

四、展望

涂料防腐在金属油罐的防腐中的应用最为广泛, 随着技术的发展, 其重防腐涂料必将得到长远进步, 朝着多功能、长寿命和全过程防腐的方向发展, 取得更加广泛的应用。

参考文献

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[6]王兴智, 张小琴.改性氯醚防腐涂料的研究[J].现代涂料与涂装, 2009-10, 12 (10) :4~6.

防腐涂料研究 第9篇

传统的观念认为钢筋混凝土结构是永久性结构,不需要养护。但随着时间的推移和经验教训的积累,人们发现钢筋混凝土结构存在比较突出的耐久性问题[2,5,9]。自20世纪70年代以来,国内外一些预应力混凝土桥梁出现损伤的情况,有的还相当严重,影响了桥梁结构的正常使用,甚至危及桥梁结构的安全。从近年来国内外关于混凝土桥梁病害和破坏事故的报道来看[1,2,12],其数量远远超过钢桥。英国现有桥梁中的35%～40%必须修复,每年费用达数亿英镑。

我国的公路混凝土桥梁[4]占全部公路桥梁90%以上,据20世纪末统计,公路桥梁共有28万座,总长约1万km,其中危桥达1万座左右(总长度为320 km)、腐蚀病害破坏造成公路桥梁失格率已达20%左右。这些发生腐蚀病害的公路桥梁中有的严重裂损、漏水、混凝土表层剥落、钢筋裸露锈蚀,使桥梁承载力大大降低,直接危害到行车安全与通畅[10]。近年来不断有报道桥垮、车覆、人亡的恶性事故发生。不言而喻,公路桥梁是陆上交通命脉的咽喉,进行腐蚀病害破损的维修加固工程势必影响通行能力和安全,而一旦发生桥毁恶性事故则会使交通中断。这会产生很大的社会影响,对国民经济发展十分不利。

对于像混凝土公路桥梁这样处在自然环境中的中、大型钢筋混凝土建筑物,表面涂装外表面防护涂层提高其耐久性[11]、防治混凝土病害则需要涂装涂料具有较好的防水、防腐性能,较强的附着力,较长的使用寿命(减少重涂装次数,降低维护费用),容易重新涂装和相对低廉的成本等高性价比特点。

因而针对桥梁混凝土耐久性和装饰性需要的高渗透填封裂缝孔隙、阻隔水但又能透湿气呼吸、抗振抗老化长寿命和高度装饰性且价格相对低廉,具有较高性价比的混凝土涂料体系[6]进行试验研究开发是十分必要和紧迫的现实需求。

1 试验仪器和原料

试验用的仪器有:722光栅分光光度计,洗刷仪,划格器,秒表,涂层洗刷仪,遮盖力测定板,人工老化箱,光泽度仪,反射率测定仪等。原料选取国内外具有代表性的七种苯丙乳液,分别为No1美国、No2德国1、No3德国2、No4北京1、No5北京2、No6陕西、No7河北以及硅溶胶和偶联剂。

2 SPCE底涂料的试验

2.1 SPCE底涂料用乳液的检测及优选

对国内外七种乳液的粒径、钙离子稳定性、耐水性及粘度等性能进行了检测试验,具体试验结果见表1。

从表1中可见,所有七种乳液的试样均通过耐碱性测试,而3号样耐水性、附着力最优,因而3号样的乳液性能符合高性能抗碱底涂选择的耐水性、附着力、耐碱性要求。此外高性能抗碱底涂不仅要有良好的耐水性、封闭性、耐盐碱性,而且应当具有高的渗透性。高渗透的底涂通过微孔隙通道渗入到混凝土内部,渗入过程中与混凝土中的钙镁等化合物反应,生成固态的反应物,这一方面将混凝土的松散部分与基体高强度地连接在一起,阻止其在后期的使用过程中脱落,另一方面封堵了混凝土的微孔隙通道。从高渗透性的要求来讲,乳液的粒径越小越好、稀释越稳定越好。

从表1中可看出,3号乳液不仅稀释稳定好,而且粒径较小。综上所述,由于3号乳液与其他6种乳液相比,具有最好的耐水性、稀释稳定性,最好的附着力以及较小的粒径,因此选取3号乳液作为高渗透性抗碱底涂的原始乳液。

2.2 乳液与硅溶胶复配比例对渗透性的影响

先用溶胶—凝胶方法制备出纳米硅溶胶,然后将纳米硅溶胶和优选的3号苯丙乳液复配。改变纳米硅溶胶与乳液的组分比例,试验复配比例对渗透性能的影响,并得到最佳复配配比。

1)试样制备。

将SPCE底涂料体系的三种基本组分(纳米硅溶胶、No3乳液、水)按不同的配比,用特殊的复合合成方法制备十组试样,具体见表2。

2)渗透试验结果。

十组试样在200目石英砂杯中渗透所用时间如图1所示,挑选渗透性最好的6号试样将其涂刷于混凝土试样块,其渗透性图片见图2。

从图1中我们发现1,2号试样由于其苯丙乳液量大,渗透性最差。随着苯丙乳液比例的降低,纳米硅溶胶比例的提高,试样的渗透性迅速增强,其中4,5,6号试样的渗透性较好,然后随着苯丙乳液的比例进一步减少,纳米硅溶胶溶液比例不断增加,其渗透性反而降低。

出现这样的现象,究其原因:一方面,由于纳米硅溶胶溶液是纳米级胶体,浓度仅为30%,其流动性较之大分子链的苯丙要好的多(1号与10号对比),因此添加一定量的纳米硅溶胶乳液对涂料的渗透性有提高作用;另一方面,由于纳米硅溶胶溶液与苯丙乳液电负性有差异,当两者比例相差较大时,其电负性越大,降低渗透性。因此通过控制两者比例,使其在一定的范围时(如4,5,6号试样),其渗透性比稀释单一纳米硅溶胶溶液更高。

2.3 乳液与硅溶胶复配比例对压溃强度的影响

用SPCE底涂料渗透沙子,当其中水分蒸发散失后,乳液高分子成分相互交联,与此同时纳米硅溶胶溶液通过硅氧键各自连接,并且利用硅氧键将其桥接于苯丙乳液的大分子链上,从而将分散的石英砂粘结成一体的块样。因此通过压力试验渗透并结块的试样压溃强度,就可间接反映SPCE防腐底涂料的键合桥接的程度及效果。试样的压溃强度试验结果见图3。

从图3可见,从4号样到6号样,由于纳米硅溶胶的加入量增加,其压溃强度急剧下降,而2号样到4号样,由于纳米硅溶胶溶液与苯丙乳液的比例在一个合适的范围,纳米硅溶胶的含量不至于破坏苯丙乳液的连接,而且在一定程度上与苯丙乳液产生交联,出现最佳的抗压溃效果(3号样)。同时可看出2号试样、3号试样、4号试样的压溃强度相差不大,都处于较高的水平。考虑渗透性的因素,选取4号样为优选配比。

2.4 综合评价

综合以上渗透性、压溃强度三个试验的结果分析,由于4号试样纳米硅溶胶与苯丙乳液的配比能充分发挥纳米硅溶胶的改性作用,获得的涂膜外观最优,且渗透性良好,压溃强度较高,因此优选4号样的苯丙乳液与纳米硅溶胶溶液配比为最佳配比。

3 SPCE防腐面涂的试验研究[13]

3.1 偶联剂添加量的确定[7]

从表3可以看出,随着偶联剂用量的增加,乳液粘度增加;乳液性能及涂膜透明性变差。这是由于加入偶联剂后发生偶联反应,形成交联产物,偶联剂用量越多,交联密度就越大,因此乳液粘度越大,乳液及涂膜性能变差。所以确定偶联剂用量为无机物的1%。

3.2 纳米硅溶胶添加量试验

在室温(25 ℃)下,预先向纳米硅溶胶中加入偶联剂,向乳液中加入成膜助剂,各自放置24 h后进行基料复合,1 h后刷涂于马口铁片上,测试附着力,制膜后测吸水率。然后把改性后的基料按配方配制成复合涂料。

配比列表见表4。

纳米硅溶胶作为涂料主要成膜物质,其用量直接影响涂膜的附着力(见表5)。纳米硅溶胶用量低时,二氧化硅粒子不能包裹颜料和填料颗粒,未能形成连续涂膜,故附着力低;纳米硅溶胶用量高时,二氧化硅粒子对固体颗粒包覆层加厚,致使颗粒之间及颗粒与基层之间缺陷增多而附着力降低,且使涂料成本增加。因此,纳米硅溶胶最佳用量在30%～60%。

3.3 纳米硅溶胶对涂料耐洗刷性能的影响作用

对不同纳米硅溶胶配方的涂料进行性能检测,利用QTC洗刷仪进行洗刷性能检测(见表6)。

分析结果可知,随着纳米硅溶胶含量的相对增加,涂层耐擦洗性增强。这是因为苯丙乳液成膜物柔韧性与纳米硅溶胶成膜物中的刚性物质有一个交联反应的结合点,太少则刚性不足,太过则脆性增大,当达到30%时,正好具有合适的交联反应,使最后形成的涂膜耐磨性好,在涂料中能与某些无机盐和金属氧化物生成新的硅酸盐无机高分子化合物与具有柔性的苯丙相结合,并硬化成刚柔相济的膜,且纳米硅溶胶能通过毛细管渗透到基材的内部,阻塞微细的毛细管,防止水分子的渗透,使耐水性提高。因此必须利用适量硅溶胶与乳液共混进行交联反应,才能得到最佳的性能。试验表明,纳米硅溶胶与苯丙乳液配比为30%时,即X2号样品综合性能较好。

3.4 纳米硅溶胶对涂料耐老化性能的影响

采用老化箱对纳米硅溶胶加入量进行老化性能试验,得到试验不同配比在紫外老化下ΔE的变化,人工老化后光泽度变化情况,以及粉化情况,进行测定和评比得到的老化效果见表7。

结果分析:可以看出纳米硅溶胶的加入量对涂料的老化性能具有显著的影响,从表7中可以直观的看出当30%的加入量时具有最优的抗老化性能。

3.5 纳米硅溶胶对涂料耐粘污性能的影响

采用光泽度仪器按照GB 9755/T-9780-88建筑涂料涂层粘污性试验方法进行涂料耐粘污性能试验。试验结果如表8所示。

通过试验结果可知随着纳米硅溶胶加入量的增加,光泽度下降的越来越慢,反射率越来越高,耐粘污性先升高后下降,主要是由于纳米硅溶胶加入影响的结果,这是因为纳米硅溶胶加入后使得整体膜层的硬度增加,耐粘污性能加强,但是加入量有个限度必须使加入量具有最合适的比例,得到刚性和柔性恰当比例的涂层,才能得到最优的性能。

4 SPCE面涂料性能试验

4.1 SPCE面涂料物理性能试验

通过以上试验获得的纳米硅溶胶加入方式、最佳加入量和偶联剂加入量结果,将其与No3苯丙乳液复配成复合乳液,添加适当的颜填料和助剂,制备出SPCE防腐面涂料。在石棉板上推膜75 μm厚后进行如表9所示性能测试试验。同时对比试验室售外墙涂料样品。

通过主要性能的对比试验我们可以看出SPCE面涂料具有优异的综合性能,其耐洗刷性能、耐粘污性、老化性能和遮盖力均佳,而价格成本较低廉,这在混凝土桥梁等中大型混凝土结构物表面涂装工程中具有较好的性价比。

4.2 SPCE面涂料化学性能试验

将制备并养护好的C30号水泥混凝土块切割成10 cm×10 cm×10 cm大小的试验块,按底层、面层的顺序分别涂装SPCE底涂料和SPCE面涂料,然后分别进行耐碱性试验、抗氯离子渗透性试验和粘结力试验。试验结果如表10所示。

试验综合选取了国内外3种具有典型特点的试样对比,通过对比试验可知,SPCE防腐涂料体系的粘结力、耐碱性和抗耐氯离子性能均为最优。

5 结语

防腐涂料研究 第10篇

纳米材料在涂料中的应用近年来越来越广泛,利用纳米材料独特的小尺寸效应、表面效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质,应用到涂料中,可产生许多常规颜料无法产生的效果[2]。并且,纳米氧化锆具有特殊的光学特性,对紫外长波、中波及红外线反射率高达85%以上,因此,本实验将纳米氧化锆以浆料的形式加到防腐隔热涂料当中,以达到更好的防腐隔热效果。

1 实验部分

1.1 原 料

优质丙烯酸乳液、纳米氧化锆浆料、空心玻璃微珠、复合防锈颜料、缓蚀剂、pH调节剂、防冻剂,国产;防沉剂、流变助剂,德国BYK公司;消泡剂1494,德国德固赛-迪高;消泡剂1340,日本诺普科;分散剂、润湿剂、增稠剂,美国罗门哈斯公司。

1.2 设备及仪器

SEM,JEOL JSM-6380(Japan);盐雾箱,东莞众志检测设备有限公司; QXD型刮板细度计、天津精科材料试验机厂;隔热性能测试设备,自制;紫外-可见光-红外分光光度计,日本HITACHI公司;AE式半球辐射率测定仪,美国ACM公司。

1.3 涂料制备

将润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、防闪锈剂、防锈颜填料加入容器内,高速分散使细度小于40μm,然后将转速调至1000r/min,加入空心微珠,搅拌20min后调至500r/min以下,再加入成膜助剂、防冻剂、pH调节剂、乳液、流变助剂及增稠剂,充分混合均匀并调好黏度,过滤出料即得隔热防腐涂料。

1.4 性能测试及表征

1.4.1 常规性能测试

把制得的涂料按照GB/T1727-1992制膜,常温干燥7天后按照相应国标测试各项指标,具体见表1。

1.4.2 隔热性能测试

目前国内尚未设定统一的涂膜隔热能力测试标准,参照1976年美国军标MIL-E-46136提供的测试标准,并借鉴国内科研单位的测试方法[3,4,5,6],自制出了隔热测试仪对所制备的产品进行阻隔隔热能力测试,隔热测试仪如图1所示。

1、500w碘钨灯;2、调压器;3、稳压电流源; 4、2.5cm厚聚苯乙烯泡沫板;5、热电偶温度计

2 结果与讨论

2.1 纳米氧化锆浆料对涂层影响的机理分析

纳米氧化锆具备特殊的光学特性,对紫外长波、中波及红外线反射率高达85%以上。涂层干燥后,纳米粒子紧密填充涂层之间的空隙,形成完整的空气隔热层,并且其自身低导热系数能迫使热量在涂层中的传递时间变长,使得涂层也具有较低的导热系数,从而可以提高涂层的隔热性能。

同时,纳米氧化锆表面严重配位不足、欠氧等特点,表现出极强的活性,易与高分子树脂乳液、颜填料表面的氧起键合作用,从而增强水性树脂高分子间的作用力,提高颜填料在树脂中的分散性;另一方面,纳米粒子的比表面积大和小尺寸效应,使其具有比一般颜填料更好的填充性和流动性,可以改善涂膜的自洁性,增强漆膜致密性,有效的阻止腐蚀介质对基材的侵蚀作用。并且纳米氧化锆特有的空间网状结构,表面存在大量不饱和残键和不同键合状态的羟基,可与涂料体系产生良好的亲和性,从而改善涂料的悬浮稳定性。

2.2 纳米氧化锆浆料粒径分布图

纳米粒子能否在干燥漆膜中发挥作用以及发挥作用的大小,关键是看其能否在涂料制备过程中有效的分散。而纳米材料自身特性决定了不能把它的粉体直接添加到配方中,目前多采用将所选用的纳米粒子制备成纳米浆料,再把纳米浆料添加到配方中来制备纳米复合涂料,本实验选用的水性纳米氧化锆浆料(固含量25%左右)的粒径分布如图2所示。

由图2可以看到,所选用的水性纳米氧化锆浆料大部分粒子存在状态为纳米级,平均粒径为60nm左右,180nm左右有一个小峰,说明里边有少量团聚体存在。

2.3 纳米氧化锆浆料对涂料隔热性能影响

利用纳米氧化锆特殊的光学特性和低导热系数,把它作为隔热填料。使用自制的仿真涂层反射隔热测试仪,测定添加不同量的纳米氧化锆浆料(按固含)后涂料的隔热效果,其中纳米氧化锆的用量是按纳米氧化镐粉体质量占整个涂料体系的质量进行计算结果如图3所示。

由图3可以看出,随着氧化锆含量增加,模腔内部温度随之下降,隔热性能越来越好,但继续添加浆料会引起纳米粒子的聚集,分散越来越困难,添加量为6‰时涂层模腔温度上升,隔热降温效果变差。说明随着纳米氧化锆含量的增加,由于纳米粒子的聚集作用,影响了反射颜填料的分布状态,使漆膜散射的比表面积减少,散射效率降低,故隔热效果逐渐变差。纳米氧化锆浆料的添加量为配方质量的4.5‰左右比较合适。

2.4 纳米氧化锆浆料对涂料耐沾污性能影响

纳米粒子的小尺寸效应,使其具有比一般颜填料更好的填充性和流动性,可以改善涂膜的自洁性。添加不同量的纳米氧化锆浆料对涂层耐沾污性(5次循环)反射系数下降率(%)的影响,如图4所示。

由图4知,在添加量较少时,纳米粒子还不足以对基料以及颜填料之间产生的空隙进行有效的填充,对漆膜的平整度只有一定的提高,耐沾污性效果还不是特别明显;添加适量的纳米氧化锆浆料后使得到的漆膜基料和颜填料之间紧密相连,漆膜更加致密、坚实,可减少大气灰尘的吸附,提高涂料的耐沾污性;当添加量超过一定值后,部分纳米粒子之间发生团聚,不仅会影响其自身填充性和流动性,还会影响基料和其它颜填料在漆膜中的分布状态,导致漆膜致密性下降。当纳米氧化锆浆料添加量为4.5‰时,涂层的耐沾污性能最好。

2.5 纳米浆料添加量对涂层防腐性能的影响

涂膜的防腐性能与漆膜的致密性密切相关,纳米材料的引入,势必会影响到漆膜的致密性,进而影响漆膜的防腐性能。添加不同量纳米氧化锆浆料对涂料防腐性能的影响如表1所示。

由表1测试结果分析,添加适量纳米浆料对漆膜的防腐性能有一定的提高,在添加量较少时,纳米粒子还不足以填充基料与颜填料之间产生的空隙,防腐效果的提高并不明显;随着添加量的增加,其表面效应和小尺寸效应逐渐发挥它的优势,使得到的漆膜基料和颜填料之间紧密相连,结构更加致密、坚实,有效地延缓了腐蚀介质向基材的渗透。纳米粒子的添加量并不是越多越好,当添加量过多的时候,会使部分纳米粒子之间发生团聚,不仅起不到改善漆膜的目的,反而会降低漆膜的致密性,导致涂层的防腐蚀性能下降。纳米浆料的添加量为4.5‰时,涂层的防腐蚀性能最好。

2.6 涂料太阳光反射比及半球发射率测试

最近新推出的建筑反射隔热涂料标准JG/T235-2008对建筑隔热功能用的涂层的太阳光反射比及半球发射率有了明确的规定。太阳光反射比是指反射的与入射的太阳辐射能通量之比,半球发射率是指热辐射体在半球方向上的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体(黑体)的辐射出射度之比。本研究采用紫外-可见光-红外分光光度计,AE式半球辐射率测定仪对比了添加量为配方质量4.5‰的纳米氧化锆之后的涂层与未添加纳米浆料的涂层太阳光反射比如图5所示和半球辐射率。

对图5中的曲线进行分析知,所制备的防腐隔热面漆在可见光波段相差不大,均具有很高的太阳热反射比,为93%左右,纳米氧化镐的加入使隔热涂层在红外光波段的太阳热,反射比有明显提高。添加纳米氧化锆浆料的涂层在全波段的太阳热反射比为88.6%,半球辐射率为0.88,而未添加的涂层全波段太阳热反射比为86.5%,半球辐射率为0.86,均高于国家标准中不小于0.8的规定。其反射隔热性能与市场上同类型的隔热涂料相比,具有较大的提高。从图中可以看出纳米氧化锆的加入使隔热涂层在红外光波段的太阳热反射比有明显的提高,这也与前面对纳米氧化锆特性的分析相吻合。

3 结 论

将纳米氧化锆浆料加到水性防腐隔热涂料中,其自身低导热系数能够迫使热量在涂层中的传递路径变长,使得涂层也具有较低的导热系数,从而可以提高涂层的隔热性能。同时纳米粒子的比表面积大和小尺寸效应,使其具有比一般颜填料更好的填充性和流动性,可以改善涂膜的自洁性,增强了漆膜致密性,有效的阻止腐蚀介质对基材的侵蚀作用,提高耐沾污和防腐性能。综合各种性能,当纳米氧化锆的添加量(固含)为配方质量的4.5‰时,综合效果最佳。

摘要：本文主要研究了纳米氧化锆浆料的用量对水性防腐隔热涂料的隔热性能、耐沾污性能及防腐蚀性能的影响。采用常规性能测试、隔热能力测试对涂层进行了表征,同时采用紫外-可见光-红外分光光度计,AE式半球辐射率测定仪测定太阳光反射比和半球辐射率。结果表明:纳米氧化锆浆料的添加量为4.5‰时,涂层的综合性能最好,且太阳光反射比和半球辐射率均高于未添加纳米氧化锆浆料的涂层。

关键词：纳米氧化锆,纳米浆料,隔热,防腐,水性

参考文献

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防腐涂料研究 第11篇

关键词：高光生漆；搭配比例；干燥温度；湿度；性能；制备工艺

中图分类号：TQ633；S789.2文献标识码：A文章编号：1004-3020（2014）04-0021-05

生漆是一种古老的天然优质涂料，素有“涂料之王”之称。它是从漆树韧皮部割口流出的乳白色乳状液体，由于生漆的特殊化学组成，它既可在室温条件下自然氧化干燥成膜，又可在高温条件下（100 ℃以上）烘干成膜＼[1＼]。当接触空气后迅速氧化，表面逐渐由浅入深变为浅红色、红棕色、浅褐色、褐色乃至黑色，数小时后凝结成一层黑亮而有弹性的漆膜＼[2＼]。生漆的漆膜具有极强的抗腐蚀能力，能抵抗强酸、强碱及大多数有机溶剂的腐蚀＼[3＼]。

生漆在我国已有7 000多年的使用历史，有涂料“始祖”的称谓，对我国的政治、经济、文化生活曾产生过重要影响，是继四大发明之后的重大发现。但生漆干燥时间长，为方便使用，提高其装饰性能和其它理化综合性能，人们采取诸多方法来改性、复合制成了不同性能的生漆涂料。

黑色高光生漆涂料具有乌黑锭亮、坚韧耐磨和优良耐久性等性能，历来受到青睐和赞赏＼[4-5＼]。目前主要产品为黑色推光漆，它保留了天然生漆的优点，但因黏度大不易施工等问题＼[6＼]，在其应用范围受到很大的局限，为降低黏度，需用有机溶剂对其进行稀释，会造成污染，背离了天然无害的原则。因此，开展天然无害，施工方便且性能优良的黑色高光生漆研究十分必要。

本研究对象为黑色高光生漆涂料制备工艺，由于各季节生漆涂料凝结为黑色漆膜的温度及其环境条件存在差异，对黑色生漆涂料的制备造成一定的影响，故系统研究各气候条件下黑色生漆涂料制备工艺，对生产加工实际具有广泛的指导意义。本研究采用天然生漆与钼的氢氧化物按照一定的比例混合用特殊的方法熬制成黑料，然后再将天然生漆与黑料按照特定的比例混合分散均匀而制得，该种工艺技术降低了常规涂层厚度，节约了成本，提高了涂装效率。通过对生漆与钼的氢氧化物、生漆与黑料的配比，以及各工艺参数的研究首创性研制出具有高光性能的黑色生漆涂料。

1材料与方法

1.1试验原料

试验用生漆来源于湖北恩施市、利川市、陕西省平利县和贵州省金沙县，采割时间均为2013年8月，存放时间为6个月，预处理统一采用过滤操作，去除生漆采割过程中的杂质残渣。

1.2辅助材料

辅料均采用工业级Span-80分散剂、润湿剂、防沉剂、200目石英粉以及浓缩动物苦胆汁。

1.3实验设备

反应釜、调漆釜、涂-4杯粘度仪、天平、温度计、调温调湿箱、漆膜干燥自动记录仪、硬度仪、漆膜附着力测定仪。

1.4制备

1.4.1黑料的制备

将经过滤的天然生漆投入反应釜中，按投入天然生漆重量的2%加入已购置的钼的氢氧化物成品，开启加热、搅拌、抽气装置，将温度控制在110～130 ℃之间。本次试验的黑料制备主要为钼的氢氧化物与生漆物理混合，对于两者发生的化学反应不作为主要考察因素。由于天然生漆受品种、季节、地点等诸多因素影响，水分含量差异较大，因此其加热的时间也不相同，一般以漆料完全变黑，粘度为400 Pa·s，立即停止加热，降温至60 ℃，趁热出釜备用，即完成黑料制备。

1.4.2面漆的制备

将黑料与过滤后的天然生漆按重量比分别设定为10%，30%，50%，60%，70%几个比例进行混合、搅拌和调制，然后分别加入混合漆料重量的02% Span80分散剂，2%的浓缩动物苦胆汁，搅拌分散均匀制成漆膜，经过漆膜检测，进行正交试验获得面漆最佳配比方案。漆膜的干燥时间是一个复杂连续缓慢的物理化学过程，要经过从流体、黏弹体、固体几个阶段。干燥时间的长短可直接反映调制时黑料及相关助剂与生漆搭配比例合理与否；漆膜的干燥状态对于漆膜的机械性能和物理性能也可产生直接明显影响。为此，以A，B，C，D，E这5种不同含漆量的生漆进行不同搭配比例、温度、湿度的调配，在助剂比例相同条件下最终制得面漆原料的编号如下表。

1.4.3底漆的制备

在前述实验的基础上，取一定量制备好的面漆，加入漆料重量的3%的润湿剂，2%的防沉剂，25%的200目石英粉，搅拌分散均匀即成底漆。

2漆膜性能测试方法

2.1漆膜干燥时间及物理机械性能测试

高光黑色生漆涂料以75 μm的厚度涂膜于玻璃板和马口铁片上，确保漆膜干燥环境无灰尘，分别以温度25 ℃、湿度50%和温度30 ℃、湿度为80%为干燥时间测试的外界环境，对本试验中各工艺条件下的黑色高光天然生漆涂料成品以及天然生漆原料进行测试。涂膜的干燥时间按涂料GB1728-1979进行测试记录，试样自然干燥后，分别按涂料标准GB1727-1992、GB/T1720-1979、GB/T1731-1993、GB/T 1732-1993、GB/T6739-1996分别进行附着力、柔韧性、抗冲击强度、硬度测试进行测试。

2.2漆膜耐热性能测试

本试验漆膜调制过程中加入了金属钼，含钼的生漆涂料具有很好的耐热性能，为了验证这一观点，本实验选择了部分样本与混合生漆、传统推光漆进行了耐热对比试验。参照标准为GB/T1735-2009。

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2.3漆膜化学性能测试

合格的生漆漆膜具有良好的化学性能，为考察本试验所配制的各种生漆涂料，对其进行耐水、耐油、耐盐雾以及二氧化硫腐蚀等方面的测试。参照标准为GB/T1733-1993、GB/T1734-1993、GB/T1771-2003、GB/T19789-2008。

3结果与分析

3.1漆膜干燥时间及物理性能测试结果

天然生漆是W/O型的乳液，具有两相结构，漆酚是生漆中的主要成膜物质，它是侧链基为饱和与不饱和直链的邻苯二酚系列衍生物的混合物＼[4-5＼]，其不饱和侧链可氧化聚合成聚合漆酚，两个邻酚羟基可与金属离子络合。由于钼离子与漆酚反应生成黑色的漆酚钼，经涂刷展开后进一步聚合成稳定网状结构的致密漆膜。生漆干燥成膜主要有两种方式：一是在常温条件下自然干燥成膜，又称氧化聚合成膜，该过程中漆酶起到重要的催化作用＼[6＼]。二是在高温条件下成膜（100 ℃），又称缩合聚合成膜＼[7＼]。本试验中漆膜干燥时间是在不同温条件不同调配方案下干燥测得的，属于氧化聚合成膜方式，漆膜的干燥主要由漆酚钼漆酚、漆酶、水分、树胶等成分参与反应，个调制组分的相对变化及干燥环境的变化，漆膜干燥时间也发生变化。为便于测试，本实验选择了漆膜实干时间作为实验结果通过正交试验来选择最佳方案，以时间最短者作为最佳值。此外，生漆干燥后所表现出来的使用质量通过漆膜的性能诸如光泽、质感、附着力、干燥速度、冲击强度、硬度等来体现，因此漆膜的物理机械性能也是衡量生漆品质的重要指标，具体测试结果如下表。

3.1.1各相关因素对漆膜干燥时间的影响

漆膜在成型过程中干燥时间越短，说明漆膜的干燥速度越快，结合表2的试验条件对表3的直观分析，可以看出在因素为含漆量71%、黑料搭配比例50%、温度25 ℃、湿度85%时漆膜的干燥时间最短。因此，本实验在1 kg含量为71%的生漆搭配，50%的黑料和202的助剂在温度为25 ℃湿度85%最有利于漆膜干燥[8-10]。

以生漆的含漆量、搭配比例、温度以及湿度为变量进行正交试验，采用SSPS软件对试验数据进行数据分析得方差分析表，如下。

从表4可以看出：各因素对干燥时间的影响程度为：湿度≥温度≥助剂≥含量≥搭配比例，其中湿度、温度对漆膜干燥时间影响显著，含漆量与搭配比例的影响未能达到显著水平。这说明在漆膜干燥过程中环境的湿度和温度起到较为重要的作用，在实际使用过程中随着环境湿度的增加，生漆成膜速度加快，干燥时间变短。

3.1.2物理机械性能测试分析

漆膜的附着力是指涂层与表面基材之间或涂层之间通过物理与化学作用牢固联接的能力，附着力值越低表示漆膜越牢固，由上表可知在含漆量71%、搭配比例50%、温度25 ℃、湿度65%时漆膜附着力最好。

本试验所得柔韧性数值为不引起漆膜破坏的棒轴最小直径，柔韧性越好棒轴的直径越大，综合考察漆膜物理机械性能在柔韧性适中时较为满足使用需求。

漆膜的抗冲击强度是指涂于基材上的涂膜在经受高速率的重力作用下可能发生变形但漆膜不出现以及重基材上脱落的能力，表3所得测定值最大值为50 kg·cm，其对应的生漆配制因素为含漆量71%、搭配比例50%、温度25 ℃、湿度65%和含漆量77%、搭配比例70%、温度35 ℃、湿度85%。

漆膜的硬度指漆膜对于外来物体侵入其表面时所具有的阻力，受漆膜干燥程度影响，本次试验的测试时间选择在漆膜完全干燥后进行，以此来排除该因素对试验结果的影响。试验测得漆膜硬度最高的为8 H。漆膜硬度为生漆品质评价的指标之一，但并非漆膜硬度越高越好还要综合考虑其他评价指标综合评判生漆涂料的质量。

漆膜的物理机械性能的优劣是多个因素综合作用的结果，主要影响因素是生漆的含量、黑料搭配比例，由表3中所测得各项物理机械性能值可以看出当生漆含量为71%时，黑料搭配比例为50%～60%，助剂202%干燥条件温度25 ℃，湿度85%，漆膜物理机械性能最佳。

3.2漆膜的耐热性能测试结果

选取含漆量为70%的天然生漆作为对比试样1，再从中一部分采用传统大漆熬制法以4：6的混合比例制取传统推光漆，以上两种生漆涂料不含金属钼。

对试验制得黑色高光生漆试样与天然生漆以及传统推光漆进行耐热性能测试，试验结果见表5。

由表5结果可知：作为对比材料的两组生漆漆膜在300℃时就已受损，不可使用。与天然生漆、传统推光漆相比添加钼化物配制的生漆试样具有更好的耐热性能，在300 ℃以下，漆膜完全不受影响，在400 ℃时少量试样出现边沿起小泡的现象，随着温度的升高，漆膜的受损程度增加，少数试样在温度达到600 ℃时仍能保持光滑，总体看来本试验配制漆最高耐温可达500 ℃以上。

环氧陶瓷涂料配方研究 第12篇

近年来,随着城市规模的扩大、工业企业的发展和饮用水水源地的变迁,各大、中城市的长距离引水、输水工程相继出台,大、中口径给水管道工程相继开工[1]。由于输水用碳钢管道存在不耐腐蚀的缺点,使输水管线发生腐蚀穿孔(或断裂),造成泄漏事故,缩减埋地管道的使用寿命,不仅造成材料的浪费,甚至影响正常的生活、生产[2]。针对上述问题,进行了钢管内防腐用环氧陶瓷涂料配方研究。

1 试剂选用

在配方的研究及筛选中用到的试剂及其作用见表1。

在上述试剂的基础上,以固化温度和固化时间为研究对象,对不同固化剂的配方进行了实验研究。

2 配方选择

2.1 三乙烯四胺固化剂将环氧树脂、陶瓷粉按质量比1:

1.5的比例配制成基料,然后按不同比例加入稀释剂后置于水浴中加热至相应温度取出,加入固化剂和催化剂(以环氧树脂的质量为1)并搅拌;测量各配方的固化时间如下表2。

表2中1#和2#配方可知:在固化剂含量和实验温度给定的条件下,DMP-30可以有效加速涂料的固化,缩短固化时间,DMP-30的加入可以提高一倍的固化速度,表中7#和8#配方也支持了这个实验结果。3#和4#配方的实验结果表明:在给定的配方下,试验温度的降低会明显延长涂料的固化时间,结合6#和7#的实验结果发现在给定的配方下,温度对于固化时间有着重要的影响,也就是温度降低,固化速率变慢,时间延长。配方8和9实验结果则表明在增加了固化剂含量后,即使降低固化温度,仍然可以保证较高的固化效率,降低固化时间。配方5和配方7则表明稀释剂660A的加入对于固化时间没有必然影响。根据实验结果可以得出以下结论:固化温度的升高、DMP-30的加入以及固化剂比例的提高均可以有效地降低固化时间,稀释剂660A对固化时间没有直接影响。

2.2 T-31和乙二胺固化剂首先将按照环氧树脂:

陶瓷粉:稀释剂660A为1:1.5:0.15的比例配制基料,然后在基料中加入固化剂和DMP-30进行实验。本实验同时采用T-31和乙二胺作为固化剂,实验结果如表3,表中各成分是以环氧树脂的量为1来选择其他成分的添加量。

根据上表的实验结果可知,配方3的固化时间最短,DMP-30的加入和固化剂含量的提升可以有效提高反应速度,缩短固化时间。

比较表2和表3发现,两种条件下DMP-30的加速固化的效果不同,这主要是由于选用的催化剂2,4,6—三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)属于亲核型DMP-30,对环氧树脂的固化有两种催化形式。第一种是当温度达到200℃左右时,DMP-30中的-OH与环氧基团发生醚化反应生成高度交联的聚醚结构;第二种是当温度升高到100℃左右时,迅速分解出叔胺产生催化效应。而在40℃条件下,DPM-30既不能和环氧基团发生醚化反应,也不能完全分解出叔胺进行催化,因此其催化效果不明显。

3 结论

3.1 在环氧树脂的固化体系中,固化温度与固化时间长短成反比;固化剂加入量与固化时间成反比。

3.2 在环氧树脂的固化体系中,DMP-30的加入能明显提高固化速度;溶剂对固化速度无明显影响。

3.3 通过实验选择以下三种配方作为性能测试的基础,并通过性能测试继续优选。

(1)环氧树脂:陶瓷粉:稀释剂660A:三乙烯四胺:DMP-30=1:1.5:0.2:0.2:0.05;(2)环氧树脂:陶瓷粉:稀释剂660A:三乙烯四胺:=1:1.5:0.15:0.2;(3)环氧树脂:陶瓷粉:稀释剂660A:T31:乙二胺:DMP-30=1:1.5:0.15:0.25:0.05:0.05。

摘要：采用正交试验法对环氧陶瓷涂料配方进行研究,结果表明:固化温度和固化剂加入量与环氧树脂固化时间成反比;促进剂的加入能够明显提高固化速度;并优选了三个配方进行涂层性能研究。

关键词：环氧陶瓷涂料,配方,固化速率

参考文献

[1]罗志翔.大、中口径长距离输水管道防腐蚀技术[J].腐蚀与防护,2000,21(3):106～111.