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固化剂用量对水性环氧涂料性能的影响
2017-02-22

    摘要:水性环氧涂料不仅具有良好的防腐性能,而且符合环保要求,可以用于工程机械涂装。由于水性环氧乳液是一个多相体系,其涂料的固化过程与溶剂型环氧涂料有所区别,特别是环氧固化剂的用量对涂膜的性能有较大影响。本文通过对不同比例的水性环氧乳液和固化剂进行研究,采用红外光谱、涂膜硬度、吸水率、耐中性盐雾试验以及电化学交流阻抗谱进行分析与表征,结果表明m(环氧乳液)∶m(固化剂)=4.5∶1时,涂料的综合性能zui优。

溶剂型涂料和水性涂料不仅在溶剂的选择上有着本质的区别,在成膜过程及机理等方面也存在较大的差异。环氧乳液和固化剂分别是双组分环氧涂料的A、B组分,溶剂型环氧涂料为均相体系,随着溶剂的挥发,两组分逐渐发生交联作用,而水性环氧涂料为多相体系,一般环氧树脂以分散相的形式分散在水相中,水性环氧固化剂则溶解在水中,固化成膜过程包括水分的蒸发、乳液粒子的聚集、变形以及与固化剂相互作用形成三维空间网状结构,zui终表现出较强的抗渗透性[1-2]。

理论上来讲,环氧树脂的固化是一个活化氢分子与一个环氧分子作用,形成完整的三维空间结构,但是水性环氧涂料固化交联过程是以固化剂为中心,逐渐向环氧树脂微粒内部扩散,固化剂分子首先与环氧树脂分散相粒子的表面接触并发生交联固化反应,随着固化反应的进行,粒子表面的环氧树脂相对分子质量和玻璃化温度均逐渐提高,使得固化剂分子向粒子内部的扩散速度逐渐变慢,这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面少,导致内部交联密度低,zui终并非所有的环氧基都有机会与固化剂的活化基团作用[1,3-4]。因此,在实际应用中需要研究水性环氧乳液与固化剂的比例对涂层性能的影响,找出zui佳配比。

1·实验部分

1.1双组分水性环氧涂料的制备

A组分的配方如表1所示

添加去离子水及部分助剂,搅拌15min左右;添加防腐颜料及填料,搅拌30~60min;添加水性环氧乳液及部分助剂,搅拌30min左右,制得A组分。水性环氧乳液和固化剂的技术指标分别如表2、表3所示。

 

 


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