水性防腐涂料的发展现状

精心整理

水性防腐涂料的发展现状

水性防腐涂料的发展现状时间:2017-04-0810:34来源:中海油常州环保涂料有限公司作者:何庆迪，许洋，沈雪锋0引言金属腐蚀每年都会对机械、设备等造成巨大的破坏，为了减少腐蚀造成的经济损失，一般会在金属表面

2020

VOC

作用：通过在涂料中添加一些活泼金属作为填料，产生腐蚀时，活泼金属先反应，从而达到对基材的保护目的。比如钢铁基材表面可以采用富锌涂料进行保护，但要注意电化学保护对钢基材要求很高，表面必须绝对清洁，喷砂处理至少达到Sa2.5级。2水性防腐涂料的分类及发展状况按成膜物质的组成可将水性防腐涂料分为水性丙烯酸涂料、水性醇酸涂料、水性聚

氨酯涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料等。目前，研究应用较为广泛的是水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料及水性无机富锌涂料，下面主要针对这4种水性防腐涂料进行讨论。2.1水性丙烯酸防腐涂料水性丙烯酸防腐涂料以（甲基）丙烯酸及其酯类共聚物为成膜物质，具有施工方便、快干、耐候、耐水等特点，可用作水性防腐底漆、中间漆和面漆。但由于水性丙烯酸树脂属于热塑性材料，存在耐溶剂性差、硬度

亲水的丙烯酸树脂，再在乳化剂作用下与环氧树脂反应，经过中和成盐，最后经乳化剂乳化，制成纳米级的丙烯酸环氧乳液，适合制备油罐内、外壁及管线防腐涂料，耐酸碱介质、耐盐水1个月无变化。刘胜波等以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯功能单体、磷酸酯功能单体为原料，采用半连续种子乳液聚合法制备含磷、

含环氧基团的丙烯酸乳液。研究表明：环氧丙烯酸酯和磷酸酯功能单体用量分别为单体总量的4%时，制得的水性防腐涂料的综合性能最佳，耐盐水性达700h。吴道新等采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸4种单体共聚，制备了性能优良的水性防腐涂料用乳液。此外，还可以通过交联技术提高涂膜的致密性，进而提高乳液的防腐性能。N-羟甲基丙烯酰胺不仅能提高聚合物的耐化学品性，还能赋予聚合物防锈性能，增加对金属的

2.2

氧树脂占乳液总量的45%时，用其制备的单组分防腐涂料的耐腐蚀性能最佳。朱德勇等采用拜耳公司的水性聚氨酯分散体BayhydrolUH245制备水性单组分防腐涂料，其耐盐雾性优异，且施工容易，完全可以满足轻到中等的防腐要求。王雪等以环氧树脂开环制备的环氧树脂多元醇为改性剂，与异氰酸酯、聚醚二元醇、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲基丙烯酸甲酯

（MMA）等原料合成环氧树脂改性丙烯酸聚氨酯，并应用于金属表面防腐。研究发现：当DMPA、环氧树脂多元醇和MMA的质量分数分别为7%~7.5%、12%和25%~35%时，涂膜的耐水性、硬度和耐盐雾性最佳。张锡凤等采用预聚物混合法制备丙烯酸酯多元醇作为羟基组分，以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和三羟甲基丙烷（TMP）加聚物为异氰酸酯固化剂组分，制备的水性双组分聚氨酯涂料既具有优异的耐水性、耐化学品性及耐

液体环氧和水溶性胺组成；第5代由固体环氧水分散体和胺水分散体组成。在防腐体系中通常会选用E20或E12的固体环氧树脂体系。闫世友等采用水性环氧树脂HDAE-605为成膜物质，三聚磷酸铝、磷酸锌为复合防锈颜料，改性蛭石为防腐功能填料制得水性环氧防腐涂料。试验结果表明：当m（磷酸锌）∶m（三聚磷酸铝）=3∶2，改性蛭石用量为8%时，所制得

的防腐涂料性能最好。叶凤英等以改性脂肪胺加成物与环氧当量为475的固体环氧树脂的水分散体为主要基料，制备水性环氧中间漆，一次喷涂干膜厚度40~200μm，漆膜强度高，附着力好，耐盐雾性大于500h。姜美荣采用3520-WY-55水性环氧（环氧水分散体）和HTW-208水性固化剂（水稀释性胺加成物）分别制备双组分铁红底漆和双组分灰色面漆。试验结果表明：环氧树脂过量10%可以提高涂膜的耐盐雾性，底漆、面漆配套复合

。刘

）

醛树脂的存在增强了涂膜的划痕硬度、耐冲击性和耐碱性，其防腐性能优于水性环氧丙烯酸酯涂料。AWegmann等［32］研究了2种不同反应活性的固化剂（水性环氧/胺加成物）和3种环氧树脂（基于双酚A和双酚F 混合的液体环氧树脂，以及环氧值分别为1.9eq/kg和2.0eq/kg的双酚A固体环氧树脂）之间的应用情况。试验结果表明：低反应活性的固化剂有助

于改善液体环氧体系的适用期，高反应活性的固化剂有利于提高涂膜的防腐性（耐盐雾性通过1000h，测试仍在进行中）。Jim等［33］认为：与传统的水性环氧涂料体系相比，新型水性环氧涂料体系具有以下几个特点：（1）分散体系从离子型转向完全的非离子型；（2）水性环氧和固化剂之间具有更快速的相容性；（3）具有高度枝化的环氧/胺体系；（4）在非离子型环氧/胺体系中能稳定地添加水性助剂和填料。目前我国市场上用

419，

和

。

粉和高岭土制成水性无机硅酸锌涂料，并在不同条件下评价涂层的耐腐蚀性。试验结果表明：添加填料的无机硅酸锌涂层具有良好的耐腐蚀性，涂层抗腐蚀介质渗透的能力提高。涂层最佳组分配比为纯锌粉加入量占固相部分总质量的70%、磷铁粉占10%、高岭土占18%和膨润土占2%，相比纯锌粉涂层，其成本降低了近30%。徐亮等在常用的水性无机硅酸盐富锌

涂料中添加适量的硅丙乳液及碳纳米管，制成了无机-有机复合水性富锌涂料。试验结果表明：当硅丙乳液和碳纳米管分别占基料总量的20%和1%，颜基比为2∶1时，涂膜的耐空蚀性能得到了很大提高。Geeta制备了基于硅酸乙酯的无机富锌涂料，硅酸乙酯能为钢结构提供优异的阴极保护作用，能成功地保护暴露于地下、海洋大气、工业大气、核电站等重腐蚀条件下的钢结构。3结语随着人们环保意识的不断增强及水性化技术的发展，