关键词：水性双组分环氧底漆；耐盐雾；颜料体积浓度

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引言

众所周知，轨道交通工具长期暴露在户外环境中，车体金属材料容易被腐蚀，造成材料浪费，能源损失，甚至引发危及生命的安全事故。具有防腐蚀作用的涂料应用于金属基材表面可有效防止和减少这类损失。实际上，高性能防腐蚀涂料的开发一直是涂料行业的重要研究方向之一。在各类防护方法中，防腐蚀涂料涂层施工简便，具有经济性、适应性，且重涂及修复费用相对较低，使用时基本不受设备形状、面积约束，还可以与其他防腐蚀措施一起使用，从而获得更为完善有效的防腐体系。

在众多涂料种类中，环氧树脂涂料因可与固化剂反应形成网状结构，所以表现出优异的硬度、强度及耐腐蚀、耐热、耐溶剂性能，且其收缩率低于很多不饱和聚酯，因此在防腐涂料中应用广泛。20世纪50年代，环氧树脂开始商业化生产，截至2014年，全球环氧树脂市场销售额已达71亿美元，预计到2020年将达到105亿美元，其中约有40%以上用于涂料行业，且大部分应用于防腐蚀领域。近年来，环境保护需求不断提升，也促使水性环氧涂料得到快速发展。

本文采用商业化的原材料进行水性防腐蚀底漆配方设计，并结合不同配方的漆膜耐盐雾性能分析不同环氧树脂分散体、固化剂比例以及配方中颜料体积浓度等因素对水性底漆防护性能的影响，根据分析结果进行配方优化。同时，根据TB/T 2260—2001《铁路机车车辆用防锈底漆》进行各项性能测试，为实际生产应用提供参考。

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试验部分

1.1 试验原材料

主要原材料见表1所列。

表1 主要原材料

原材料

生产厂家

备注

水性环氧分散体1

Allnex

固体环氧树脂水分散体

水性环氧固化剂1

Allnex

脂肪族聚胺加成物

水性环氧分散体2

Hexion

非离子型环氧树脂水分散体

水性环氧固化剂2

Hexion

非离子型改性聚胺加成物

丙二醇甲醚

Dow

助溶剂

BAYFERROX 4910LO

朗盛

颜料

钛白粉

Huntsman

颜料

钙锶磷硅酸

Nubiola

防锈颜料

硫酸钡

力伟德

填料

1.2 试验仪器及设备

主要试验仪器及设备见表2所列。

表2 主要试验仪器及设备

名称

型号

生产厂家

电子天平

JE1103C

砂磨、分散、搅拌多用机

SFJ-400

涂-4杯

XND-1

烘箱

FD 56

BINDER

喷涂设备

JET 1000-110

SATA

三角度光泽仪

AG-4446

BYK

盐雾箱

CCT 1100

Q-FOG

冲击试验仪

807

Sheen

漆膜干膜厚度仪

SE1000FN

Sheen

1.3 水性双组分环氧涂料制备工艺

    1）基料组分（A组分）制备

将水、助溶剂和部分水性环氧树脂分散体加入搅拌容器中，在搅拌状态下依次加入润湿分散剂、消泡剂、气相二氧化硅、颜填料等，高速分散5 ~ 15 min，用砂磨机研磨至需要的细度（≤25 μm），再加入剩余的环氧树脂分散体、附着力促进剂、水等，搅拌均匀，出料。

    2）固化剂组分（B组分）制备

本试验中使用固化剂不需稀释，可直接使用。

    3）双组分混合

将A、B组分按照一定比例混合，搅拌均匀，并用去离子水稀释至喷涂黏度（40 ` 50 s（涂-4杯，23 ℃）），过滤后喷涂制作样板。

1.4 主要测试方法

    1）固体分测定

参照GB/T 6751—1986《色漆和清漆 挥发物和不挥发物的测定》。

    2）研磨细度测定

参照GB/T 6753.1—1986《涂料研磨细度的测定》。

    3）涂料黏度测定

参照GB/T 6753.4—1998《色漆和清漆 用流出杯测定流出时间》。

    4）涂料适用期测定

将双组分涂料按所需比例混合，记录混合时间，调整至适用黏度，喷涂制作样板，然后经充分干燥后测试其硬度、附着力性能，记录试验结果作为参照。再分别取双组分混合后1 ....