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一种钢质储罐防腐用氟碳涂料的制备及施工性的优化,研制了一种可高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料,中国资讯网,ChinaNews360.com
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一种钢质储罐防腐用氟碳涂料的制备及施工性的优化,研制了一种可高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料
2019年09月09日    阅读量:624    新闻来源:中国资讯网 ChinaNews360.com  |  投稿

0 引言
随着国内基础建设的迅速发展,以氟碳树脂为基料或经其改性的涂料因超长的耐候性、突出的耐盐雾及耐化学介质腐蚀等优良的特性,被广泛应用于大型桥梁钢结构的防腐蚀工程,包括钢结构的重防腐涂装。目前大部分氟碳涂料的施工采用辊涂、刷涂等方式,这种施工方式效率低,原料浪费严重,表面效果差,有刷痕、辊痕、残余刷毛等;


且涂层不密实,容易产生气泡和缝隙,从而影响产品的使用寿命。为提高施工质量,节约材料,降低工程成本,缩短工期,优化施工方式势在必行涂料在线coatingol.com。高压无气喷涂作为较先进的喷涂方法,越来越得到施工双方的认可。所谓“三分涂料,七分施工”,随着氟碳涂料施工方式的不断完善,氟碳涂料将以更好的装饰效果、更优良的综合性能开拓应用领域新局面。


本文以国产 4F 型氟碳树脂为基料,搭配适量的颜填料、助剂、溶剂等,研制了一种可高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料。

1 试验部分
1 . 1 原材料及配方
试验原材料及配方见表 1。
一种钢质储罐防腐用氟碳涂料的制备及施工性的优化,研制了一种可高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料 中国资讯网,ChinaNews360.com
1 . 2 试验设备
JOV13 恒温恒湿空调,约顿;Q-PANEL 人工加速老化箱,美国;耐盐雾腐蚀试验箱,上海试验仪器厂;GD7010 高低温试验箱,上海基玮试验仪器设备有限公司;SH010 耐湿热机,上海试验仪器厂;Ci3000+ 氙灯箱,美国;SK450 振荡式混合机,美国;GFJ-0.4 高速分散机,上海涂墨化工机械有限公司;SPQ1 高压无气喷枪,重庆长江涂装设备有限公司。
1 . 3 试验工艺
将氟碳树脂、分散剂、防沉剂、醋酸丁酯按照配方量准确配制,高速搅拌分散均匀后,再按照先轻后重、先少后多的原则加入颜填料、消泡剂,高速(1 200 ~1 500 r/min)分散均匀,再用振荡式混合机振荡研磨至细度< 35 μ m,加入消泡剂、流平剂、邻苯二甲酸二丁酯、催干剂等助剂,调整黏度,检测合格后过滤包装。
1 . 4 性能检测
按照 HG/T 3792—2014Ⅲ型标准进行性能检测,各项指标均满足标准要求。同时作为一种可以无障碍高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料,各项性能指标也满足 SY/T 0320—2010 要求,检测数据见表 2。
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2 结果与讨论
2 . 1 树脂的选择
氟碳涂料的超常耐候性与树脂的含氟量直接相关,氟含量太高或太低都会影响氟碳树脂的性能,因此,保持一定范围的氟含量能使氟碳涂料具有突出的理化性能。按照 HG/T 3792—2014 的规定,溶剂型双组分交联固化型树脂 A 组分氟含量须大于 20% ,试验过程中筛选的氟碳树脂的相关技术指标见表 3。
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参 照 HG/T 3792—2014 和 SY/T 0320—2010 标准,对不同厂家及型号的树脂制备的色漆进行性能检测,结果见表 4。
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近几年来,氟碳树脂国产化进程加快,氟碳树脂的生产厂家增多,氟碳树脂质量明显提升,但树脂的个别性能与国外同类产品相比还存在差距,如日本大金GK570 耐人工加速老化 5 000 h 后保光率还在 70%以上,国产树脂就很难达到。但这种树脂价格高,推广难度增大。


最终从国内产品中,筛选了济南瑞氟 4F 型氟碳树脂。该树脂是以四氟乙烯单体和叔碳酸乙烯酯为主要共聚单体,通过溶液聚合而成的常温固化型四氟型氟碳涂料树脂,分子中的氟含量可达 26% ,不含氯。


由于四氟型氟碳树脂不含氯,其分子排列更规整,分子链不易被紫外线光解断裂,可获得超耐候、超长耐酸碱的氟碳涂料;而三氟型氟碳树脂由于含氯,分子排列没有规律性,键能低的分子链段易被紫外线光解破坏,其耐候及耐化学品性能比四氟型氟碳树脂要差。


2 . 2 固化剂的选择
固化剂对氟碳涂料的防腐及耐候性能影响很大,氟碳涂料是高端涂料,应选用高品质固化剂,德国拜耳公司的 HDI 三聚体 N3390 固化剂是异氰酸酯环状分子结构,比缩二脲(N75)脂肪族长链结构更稳定,不易裂解断链,耐候及耐老化性均优于缩二脲;HDI 三聚体发生水解反应较 HDI 缩二脲慢些,漆膜的耐碱性、耐水性均优于 HDI 缩二脲。另外,采用环状分子结构的N3390 固化剂,漆膜机械强度、成膜性、光泽、丰满度比应用最多的 HDI 缩二脲(N75)更好。因此,选用 N3390做固化剂,2 种固化剂的具体参数见表 5。


2 . 3 消泡剂和流平剂的选择
助剂不仅可提高涂料施工性能,而且可以提升漆膜综合性能。氟碳树脂的特殊结构使得它与大多数分散剂、流平剂、消泡剂的相容性较差,为了改善涂料的施工性能,有利于形成完美的漆膜,流平剂、消泡剂的选择至关重要。有机硅类助剂影响层间附着力,丙烯酸酯类助剂又会影响耐候性,所以,一般选用高分子丙烯酸酯助剂与氟改性的高分子助剂搭配使用较为理想。


德谦 3200 为不含硅酮高分子型消泡、脱泡剂,在颜料研磨分散或者循环泵式供料体系中起到一定的抑泡作用,对施工过程中产生的气泡起到快速破泡作用,对体系黏度较高、漆膜较厚的配方体系起到一定的脱泡作用。


海名斯 837 是非硅酮氟改性丙烯酸酯流平剂,具有优良的相容性及再涂性,添加至涂料中,可增进底材的润湿性及防止漆膜的缩孔、针孔、鱼眼等缺陷产生,并获得最佳的流动与流平性。同时,搭配海名斯435 改性聚硅氧烷流平剂,能有效解决涂装时因基材油脂污染未处理合格而产生的涂装问题,如:附着差、针孔、火山口等。


2 . 4 溶剂的选择
与其他树脂相比,氟碳树脂的溶解性略差,单一的溶剂往往达不到满意的施工效果。根据现场施工条件、施工方式筛选溶解度不同、沸点高低不同的溶剂搭配使用,不但可以降低生产成本,还可以调节溶剂的溶解度和挥发梯度,保证溶剂的挥发平衡,使挥发组分与漆膜剩余溶剂比例相当。这样可改进涂料的流动性及对基材的湿润性,提高漆膜光泽,增加漆膜的附着力。


通过大量的高压无气喷涂施工验证,确定了如下的溶剂体系(质量分数):二甲苯 45%~ 55%、丙二醇乙醚醋酸酯 10% ~ 15%、醋酸丁酯 10% ~ 15%、150# 溶剂油15% ~ 20%、高沸点环保型 DBE 溶剂 5% ~ 10%。


2 . 5 优化前后高压无气喷涂效果
由优化前后高压无气喷涂效果(图 1 ~ 2)对比可知,通过对流平剂、消泡剂和溶剂体系的筛选,解决了高压无气喷涂时漆膜出现痱子、针孔、橘皮等问题,获得光泽度高、丰满度好、平滑细腻的氟碳漆膜。
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3 结语
通过对国内外氟碳树脂和固化剂、流平剂、消泡剂和溶剂体系的筛选,研制了一种可高压无气喷涂的钢质储罐防腐用氟碳涂料,有效解决了现有技术中氟碳面漆采用高压无气喷涂不出漆或者出现流挂、痱子、针孔、橘皮等问题。高压无气喷涂时,形成的漆膜具有厚度均匀、涂层平滑细腻、无刷痕的特点。


另外,高压雾化的涂料具有很强的动力,借此动力可以使涂料微粒更容易到达中间漆孔隙中,使漆膜更加致密,提高了涂层附着力,有效延长涂层使用寿命。可以预计,随着氟碳涂料施工方式的不断改善,氟碳涂料将以更好的装饰效果、更优良的综合性能开拓应用领域新局面


一种钢质储罐防腐用氟碳涂料的制备及施工性的优化
孙振红,许玉霞,张彦云,吉 芹,余青山
(西北永新涂料有限公司,兰州 730046)

标签:行业资讯原料动态建材百科产品资讯建材应用市场评论技术中心家装材料成品材料建筑基材涂料油漆建筑材料
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