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0  引言

據美國、日本等國公布的數據顯示，腐蝕造成的直接經濟損失占GDP的2.5%～4.2%，全球約有20%的金屬制品因遭受腐蝕破壞而無法回收再利用。為了減少這方面的損失，人們一直在做金屬防腐蝕產品的開發工作，包括物理隔離，電化學保護等。環氧涂料就是其中的一類。環氧涂料以環氧樹脂為主成膜物質，環氧樹脂分子結構中羥基、醚鍵等極性基團，在金屬基材、陶瓷、玻璃等表面均具有很好的附著力，漆膜固化收縮率低，防腐性能優，在涂料行業廣泛應用。

傳統的溶劑型涂料含有大量的苯類、醇類、酯類、酮類等揮發性溶劑，對生產和涂裝的工作人員的身體傷害較大，而且溶劑揮發到大氣中對環境破壞比較嚴重。因此，為減少涂料中的有害溶劑釋放，我國環保部門大力推廣水性涂料，目前集裝箱行業基本實現水性化涂裝。水性涂料中有機溶劑含量很少，以水為分散介質，不燃不爆，貯存和運輸安全。

本文以柔韌型環氧樹脂的乳液作為主樹脂，高固含低活潑氫當量水性胺加成物為固化劑，制備了高耐鹽霧性、高柔韌性、快干的水性環氧底漆。

1  實驗部分

1.1 參考配方

水性環氧底漆參考配方如表1、表2所示。

表1水性環氧底漆A組分

表2水性環氧底漆B組分

1.2 制備工藝

將物料1～4加入到料缸中，以500～900r/min的速度分散15min，充分攪拌均勻，邊攪拌邊加入物料5～8，中速分散20min，砂磨至細度50μm以下，轉入調漆缸中，在攪拌狀態下加入物料9～17，中速分散15min，用物料18調整黏度，合格后用100目濾網過濾包裝。

2  結果與討論

2.1 成膜物質的選擇

本實驗采用的主樹脂有微弱的觸變性、較好的抗流掛性能，配合少量增稠劑即可滿足施工要求，靜態流掛400μm，立面噴涂立面烘干，可以做到干膜200μm而不流掛。一般來說，隨著漆膜塑性增強、硬度降低，漆膜服役于高溫高濕環境中時，漆膜更容易塑性變形而從基材剝離起泡，失去防護作用。本實驗選用的柔韌型環氧樹脂剛性較強，避免了這方面的問題。

本文所采用的柔韌型水性環氧乳液為赫爾茲的一支產品TRASCITE WE3201，實驗中與市售的其它水性環氧樹脂就附著力、硬度、抗沖擊等性能進行了對比，結果見表3。

表3不同樹脂的性能對比

2.2 顏填料的選擇

環氧底漆的防腐性能主要是由成膜物質與防銹顏料共同作用的結果。加入防銹顏料后，可以提高漆膜的保護性能。本文測試了4種不同的防銹顏料，對比了它們的防腐蝕性能。它們是純的磷酸鋅、HEUCOPHOS、ZPA，HEUCOPHOS ZPO和HEUCORIN RZ。防銹顏料方案見表4.

表4 防銹顏料測試方案

按照復配的顏料比例磨漿并配制成涂料，測試4種防銹顏料對涂料顏色、黏度、貯存穩定性、活化期及涂膜耐鹽霧性能等的影響，結果見表5。

表5不同防銹顏料對涂料和涂膜性能的影響

由表5可知，方案3與方案4均能滿足設計要求，但是從成本考慮，方案3最合適。以上方案中防銹顏料的緩蝕、鈍化作用，搭配云母粉的屏蔽作用，起到了良好的防腐蝕效果。

2.3 分散劑的選擇

在水性涂料中，離子型分散劑對漆膜的耐水性、耐鹽霧性能影響很大。因此，在環氧底漆中一般選擇非離子型的潤濕分散劑。固定其他要素不變，只改變潤濕分散劑，評價不同潤濕分散劑對涂料及漆膜性能的影響，結果見表6。

表6  分散劑對涂料及漆膜性能的影響

從表6可以看出，ADDITOL VXW 6208的綜合性能更好，對體系有較好的分散效果，對耐鹽霧性能影響較小，耐鹽霧性能達到了720h，最終選擇ADDITOL VXW 6208作為體系的潤濕分散劑。

2.4 其他助劑的選擇

水性涂料以水為分散介質，水的表面張力高，有72達因，因此，為了涂料在基材上充分展布，需要加入基材潤濕劑，防止因潤濕不良造成縮孔等弊病。

水性涂料在施工時、尤其是高濕度情況下，會有閃銹的風險，在配方里要加入防閃銹助劑；另外，成膜物質粒子的軟化、涂料的保濕，都需要高沸點的成膜助劑；除此之外，根據需要還要進行防沉、消泡、pH值調節等的選擇。

2.5 實驗結果

通過影響因素的分析，優化后的水性環氧底漆性能檢測結果如表7所示。

表7 水性環氧底漆性能檢測結果

從表7可以看出，產品各項性能均能滿足設計預期，漆膜柔韌性突出，干膜120μm可通過50cm沖擊測試。同時，漆膜干燥性能優異，60 ℃烘烤2h可以達到2H硬度，同步測試的競品只有硬度F。

3  結 語

（1）本試驗采用柔韌性環氧樹脂作為A組分的主樹脂，獲得了韌性很好的漆膜，使用高固含、低活潑氫當量的固化劑，降低了涂料配方的成本。涂料以水為分散介質，不燃不爆，使用不含重金屬的環保型防銹顏料，符合國家的環保要求。

（2）本試驗產品耐鹽霧性能優異，達到700h，干燥速率快，柔韌性好，特別適用于工程機械及一般工業防腐等領域。

（3）目前水性涂料的成本仍然較高，常溫干燥對環境條件要求較苛刻，這些都對產品的應用推廣造成很大的障礙，也是亟待解決的難題。