防腐涂料和涂装技术(I V)

!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""讲座文章编号：1003-1545（2001）04-0042-05防腐涂料和涂装技术（I V ）金晓鸿（洛阳船舶材料研究所厦门分部厦门361002）摘要防腐涂料及涂装技术讲座系列介绍防腐涂料的品种及其应用、防腐涂料的主要组成部分以及工件表面处理和施涂工艺等。

本讲主要介绍涂料组成中的溶剂和助剂，包括分散剂、润滑剂、流变助剂等。

关键词防蚀涂料溶剂助剂中图分类号：T@430.7文献标识码：AAnti -corrosive C oati n g s and A pp lication （I V ）J i nx i a o h o n g（X ia m en b ranch of l uo y an g S h i p M aterial research I nstitute ，X ia m en 361002，Ch i na ）Abstract Avariet y o f anti-corros ive coati n g s and t he ir a pp lication are i ntroduced i nclud i n g com p os ition o f t he coat-i n g s and t he surf ace treat m ent as w e ll as a pp lication techno lo gy i n t he series.T h is un it descri bes t he so lvents and ad-d itives used i n anti-corros ive coati n g s i nclud i n g d is p ersants ，w etters ，t h i xo tro p ic a g ent ，etc .K e y wordsA nti-corros ive coati n gS o lventA dd itive1溶剂溶剂是涂料配方中一个重要的组成部分。

它的主要用途是用来溶解树脂、降低粘度以改善加工性和施工性。

它还对涂料的粘结性、防腐性、耐候性以及涂膜的表观状态有影响。

因此，要重视对溶剂的选择。

因为多数的防腐蚀涂料已向高固体分涂料方向发展，在高固体分涂料中使用少量的溶剂可以降低涂料的粘度，改善流动性。

环氧型防腐涂料中应用的常用溶剂和稀释剂有：芳烃类，如二甲苯、甲苯、200!溶剂汽油等；醇类，如正丁醇，异丙醇等；酮类，如M I bK 甲基异丁基酮、甲乙酮、环己酮等；醇醚类，如丙二醇醚类、乙二醇醚类等；酯类，如丙二醇甲醚醋酸酯等。

在选择溶剂时，往往收稿日期：2001-02-20采用混合溶剂以达到与环氧树脂有良好的溶解性之目的。

与环氧类涂料相比，聚氨酯涂料对溶剂的要求更高。

选择溶剂时首先考虑的是它的溶解能力和挥发性，另一个很重要的方面就是溶剂中不能含有与—NCO 基团反应的成分，这包括醇、醚醇类溶剂。

在聚氨酯涂料中，酯类溶剂用得最多，例如醋酸乙酯和醋酸丁酯，目前采用较多的是丙二醇甲醚醋酸酯，商品名常称M PA 。

酮类溶剂，如环己酮也较适用，但臭气很重，往往不受生产和施工人员欢迎。

聚氨酯涂料对溶剂有特别要求，因为普通工业级溶剂中含有水份，带到多异氰酸酯组分中会引起胶凝，使漆罐鼓胀，在漆膜中引起小泡和针孔的弊病。

酯类溶剂中除含有水份外，还可能含有游离酸和醇等杂质，也会与—NCO 基团反应。

所以，工业上专供聚氨酯涂料使用的溶剂有“氨酯级溶剂”之称，溶剂中的杂质极少，纯度比普通工业品高。

溶剂的纯度以“异氰酸酯当量”表第16卷第4期材料开发与应用2001年8月示，它表示酯类溶剂中所含水、醇和酸三者消耗异氰酸酯的总量，即消耗1m O l—NC0基所需溶剂的克数，该值愈大，稳定性愈好。

通常“氨酯级溶剂”的异氰酸酯当量都在3UUU以上。

在制造聚氨酯涂料时要采用氨酯级溶剂以保证涂料的储存稳定性，但在施工期间需临时少量稀释时，可用普通级溶剂，因溶剂在涂装后迅速挥发，影响不大。

2助剂防腐蚀涂料的基本特点是厚膜化，要求高固体分或无溶剂型，施工要求涂膜具有触变性，使用的大部分颜料的比重较大，要求底材的表面有优良的附着力等等，这样在防腐蚀涂料配方设计中，除正确选择树脂、防蚀颜料、填料、溶剂外，正确选择涂料助剂也很重要。

助剂的用量虽然很少，但对涂料性能的改善效果非常明显。

在防腐蚀涂料中常用的助剂有分散剂、润湿剂、流变助剂、防沉剂、表面张力促进剂、光稳定剂、消泡剂等。

目前除国内的涂料助剂产品外，还可方便地采购到国外的主要涂料助剂产品，下面就防腐蚀涂料使用的几种主要助剂作一简述。

2.1润湿分散剂颜料分散是涂料制造技术的重要环节。

涂料的制造过程是把颜料粉碎成细小的颗粒，均匀地分布到树脂连续相中，以获得一个稳定的悬浮体。

要使涂料中的颜料达到良好的分散状态，并防止颜料产生有害絮凝，使涂料分散体系处于稳定状态，除树脂、颜料、溶剂的互相配合外，往往还需要使用润湿分散剂才能达到预期的目的。

润湿剂和分散剂一般是表面活性剂。

润湿剂的作用主要是降低物质的表面张力，以利于颜料和填料在树脂中的分散。

分散剂的作用主要是保持已分散的涂料体系处于稳定状态。

但是润湿剂和分散剂的作用有时很难区分，有的助剂同时兼有湿润和分散的功能。

润湿分散剂的种类很多，在防腐蚀涂料体系中可以根据溶剂型涂料和水性涂料两大类来分，表1和表2分别列举溶剂型涂料和水性涂料使用的部分润湿分散剂。

表1溶剂型涂料常用的润湿分散剂商品名类型组成形态主要用途制造厂家A nti-t erra-U电中性长链多氨基酰胺和高分子酸酯的盐浅褐色液体环氧和聚氨酯高固体涂料A nti-t erra-P阳离子型长链多氨基酰氨磷酸盐浅褐色液体醇酸、氯化橡胶、氨基涂料A nti-t erra-2U3电中性高分子聚羧酸的盐浅褐色液体适用防锈底漆BYK公司t en lO7U非离子型琥珀色液体环氧型涂料等H enke l公司D is p erse-A y d-1润湿分散型多种表面活性剂复配醇酸、环氧、聚氨酯、氯化橡胶等D is p erse-A y d-15分散剂型多种表面活性剂复配聚氨酯、环氧、氯化橡胶、乙烯型等D an ie l公司CP-88阴离子型磷酸酯盐棕褐色粘稠液体多种涂料的大多数颜料的润湿分散浙江临安化工厂・34・第16卷第4期金晓鸿：防腐涂料和涂装技术（I V）表2水性涂料常用的润湿分散剂商品名类型组成形态主要用途制造厂家T a m o l731 T a m o l-SG-1阴离子型聚电解质二聚异丁烯、顺丁烯、二酸钠盐羧酸铵盐液体无色液体多种颜料的润湿分散多种颜料的润湿分散Roh m&H ass公司D is p erse-A y d-W22D is p erse-A y d-W28多种表面活性剂复配液体水性醇酸、丙烯酸、环氧树脂中钛白，碳黑和体质颜料水性醇酸、丙烯酸、环氧树脂中氧化铁等颜料D an ie l公司TD-01阴离子型聚羧酸盐液体对钛白、氧化铁和体质颜料有良好分散效果天津化工研究院AM P液体水性涂料的颜料分散北京化工研究院SG-8001聚丙烯酸酯共聚物的铵盐适用钛白、氧化铁、体质颜料分散常州涂料研究院2.2流变助剂流变助剂是防腐蚀涂料中应用很普遍的一类助剂。

防腐蚀涂料的厚膜化和重防蚀性要求涂料具有良好的稳定结构，能保持已分散颜料的均匀状态，形成有优良施工性能的触变特性。

常用的流变助剂可分为有机膨润土类、气相二氧化硅类、蓖麻油衍生物类和聚乙烯蜡类等。

其产品情况见表3。

表3常用的流变助剂商品名类型状态应用特点主要用途制造厂家B entone27B entone34B entone38B entone SD-1 B entone SD-2 B entone SD-3有机膨润土细粉中!高极性介质，需要极性活化剂环氧沥青，聚氨酯，丙烯酸低!高极性介质，需要极性活化剂氯化橡胶，丙烯酸适用各种极性介质环氧沥青，聚氨酯，丙烯酸易分散，不需制成预胶，不需极性活化剂氯化橡胶，丙烯酸易分散，不需制成预胶，不需极性活化剂环氧沥青，聚氨酯，丙烯酸易分散，不需制成预胶，不需极性活化剂NL化学公司801 802有机膨润土细粉浙江临安化工厂S us p end-A y d 改性膨润土的分散液凝胶使用方便，效率高，触变快各类工业涂料D an ie l公司A eros il200 A eros il972气相二氧化硅纳米级细粉在非极性特性增稠效应最大富锌底漆，厚浆涂料D e g ussa公司・44・材料开发与应用2001年8月续表3商品名类型状态应用特点主要用途制造厂家C ra y Vallac SF C ra y Vallac m T A ntisettle CVP 改性氢化蓖麻油细微化氢化蓖麻油细粉细粉强溶剂体系氯化橡胶，环氧，乙烯弱和强极性溶剂氯化橡胶，环氧，乙烯适用弱极性溶剂无溶剂环氧，醇酸C ra y V alle y公司C ra y Vallac SUPER 细微化有机物T h i xom en氢化蓖麻油细粉细粉无温度和极性限制，抗流挂性优良氯化橡胶，乙烯，醇酸厚膜环氧，氯化橡胶，乙烯I C I公司T h i xastro l ST蓖麻油的有机衍生物T h i xastro l G ST 蓖麻油的无机改性衍生物细粉触变性优良，控制流挂和流平氯化橡胶NL化学公司2.3附着力促进剂为了增强环氧和聚氨酯类防腐蚀涂料对金属的初始附着力、耐水性等，采用有机硅系的附着力促进剂正在被人们逐渐所认识。

硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物。

用现代最新的显微分析技术对涂层与基体界面分析，结果表明，漆膜完全失去黏附的确切位置在漆膜与基材之间，即化学组成与涂料本体不同而又没有颜料颗粒存在的交界层内。

为了提高附着力，通常使用含多于一个以上官能团的硅烷偶联剂，该硅烷能够同基体和涂料发生互相反应，形成硅烷与漆基相互渗透的网状结构，增强了其内聚力和耐水侵蚀的稳定性，达到增强附着力的效果。

硅烷的化学结构为（R1O!3S i"CH2!n R2。

表4列出了部分硅烷类附着力促进剂的应用情况。

表4几种硅烷附着力促进剂的应用产品名R1R2适用范围制造厂家ADD I D#900ADD I D#901ADD I D#903ADD I D#902 ADD I D#910 ADD I D#920 ADD I D#930ADD I D#940C1!C12烷基氨基环氧，聚氨酯，丙烯酸涂料氨基是ADD I D#900溶于丁醇的溶液，适用范围同ADD I D#900氨基与ADD I D#900相似，不宜用于水性涂料配方氨基快速烘烤干燥系统环氧基硫醇基环氧、聚氨酯、丙烯酸涂料等乙烯基醇酸、丙烯酸涂料等甲基丙烯基聚酯、聚烯烃、丙烯酸、聚氨酯和醇酸涂料W ACKER公司A-186（CH2）2S i（Om e）3环氧基A-189H S（CH）3S i（Om e）3硫基A-1120NH2（CH2）2NH（CH2）3S i（Om e）3氨基环氧、聚氨酯、乙烯基和丙烯酸树脂涂料UC公司・54・第16卷第4期金晓鸿：防腐涂料和涂装技术（I V）2.4消泡剂在涂料配方中采用的各种助剂多属于表面活性剂，它们都能改变涂料的表面张力，这是涂料易起泡且使泡沫稳定的内部因素。