高性能水性环氧防腐涂料的研制及性能研究

谭伟民、王亚鑫、史立平 

引 言

目前防腐领域所使用的重防腐涂料大多数都属于高可挥发性有机物(VOC)含量涂料，涂料中的VOC通常对人体造成伤害，同时也具有可燃性，容易对环境和健康造成很大威胁。据统计，目前我国每年涂料涂装行业排入到大气的有机溶剂约为100万t，不但会污染环境，也造成资源的大量浪费。2018年国务院发布关于《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的通知。文件指出2020年7月1日起在重点区域，涂料、胶黏剂领域VOCs将纳入环境保护税征收范围。关于VOCs限值，欧美发达国家在此之前对防腐蚀涂料已经出台相关要求，欧盟在2013年要求VOCs含量为＜300 g/L，美国在1998年要求VOCs含量为＜450 g/L，我国国标（GB 30981－2014）提出VOCs含量为390～720g/L。

水性涂料使用水来替换溶剂型涂料中的有机溶剂，最大的优势是VOC含量低，环保性好，是未来防腐涂料的重要的一个发展方向。美国、欧洲等国家和地区很早之前已经开始大范围推广使用水性防腐涂料，该涂料占防腐涂料总量的50% 以上，而我国作为防腐涂料制备和涂装的大国仅在10%左右。因此，研制出高性能水性防腐涂料已势在必行。

水性环氧防腐涂料是现阶段广泛用于工业腐蚀防护的一种高效涂料，目前的研究主要集中于对环氧树脂改性、环氧树脂与固化剂的相容性、颜填料和助剂的应用以及水性环氧树脂乳液生产工艺的改进等方面。但所制备的水性环氧防腐涂料存在交联密度低、容易闪锈、耐强酸或强碱性能差等种种问题。本研究使用高环氧当量水性环氧乳液和低环氧当量水性环氧乳液复配，以氨基树脂固化剂，研制了一种高性能、低VOC的水性防腐涂料，具备优异的耐高温、耐各种化学品性等性能，在散热器、水箱及钢结构等领域有广阔的应用前景。

1

涂料制备

研磨颜料浆

在配料缸中依次加入去离子水、分散剂、润湿剂、颜料、填料，搅拌均匀后，倒入实验室用小型砂磨机中，加入适量锆珠，研磨分散到刮板细度20 μm以下，静置消泡后，过滤出料，得到涂料水性颜填料浆。

涂料制备

在配料缸中加入的水性环氧乳液、氨基树脂及催化剂按配方量分散均匀，然后加入制备的水性颜填料浆，搅拌状态下加入消泡剂、流平剂等助剂，分散均匀；最后加入适量水，调整黏度得到水性环氧防腐涂料。参考配方如表1所示。

表1 水性环氧防腐涂料配方

施工工艺

施工工艺包括喷涂和烘烤，工序为：在表面处理后的底材上喷涂制备好的水性防腐涂料，先在80 ℃下烘烤 15min，然后升至 120℃下烘烤 25min，最后在180℃下烘烤30min，即得到试板。

2

结果与讨论

树脂对涂层防腐....