水性輕防腐涂料主要是用水來做稀釋劑，不需要溶劑，是區(qū)別于油性工業(yè)漆的一種新型環(huán)保防銹防腐涂料。水性工業(yè)漆的應(yīng)用范圍極

為廣泛，橋梁、鋼構(gòu)、船舶、機(jī)電、鋼材等可處處見到其身影。因其節(jié)能、環(huán)保，不會(huì)對(duì)人體及環(huán)境造成傷害和污染，因而深受用戶歡迎，

是未來涂裝行業(yè)發(fā)展的方向，也是油性漆的替代產(chǎn)品。

      水性輕防腐涂料因其成本低廉、干燥快速、性能出色而備受青睞?？梢宰愿沙赡?，不需要烘烤設(shè)備，且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品，

在節(jié)能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢(shì)。但是在漆膜性能方面要遜于油性涂料，尤其是未經(jīng)過交聯(lián)的單組份水性工業(yè)漆，在硬度、耐化性、耐腐蝕性和

耐候性等等方面比油性涂料有一定差距。采用性能出色的水性丙烯酸乳液，搭配防銹緩蝕顏料和合適的助劑，能達(dá)到制成性能優(yōu)良，性價(jià)比

高的水性輕防腐涂料。

水性輕防腐涂料的配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

Ø  選擇性能優(yōu)秀的乳液作為成膜物，發(fā)揮屏蔽防護(hù)的作用。

Ø  涂膜干燥過程中容易產(chǎn)生閃銹，涂膜干燥后淋雨即反銹，因此需要添加防閃銹劑。

Ø  干燥緩慢，特別是高濕度下，干得更慢，需要選用快干的成膜助劑。

Ø  水的表面張力高，潤濕的能力差，需要選擇能降低體系表面張力的助劑。

Ø  水性體系容易產(chǎn)生氣泡，選擇合適的消泡劑很重要。

Ø  選擇合適的防腐蝕顏料，以及粉料間的合理搭配。

Ø  選擇合適的分散劑，保證顏料的分散和穩(wěn)定，以及體系防沉的需要。

Ø  所有的分散劑、乳化劑和潤濕劑，都要盡量控制用量，否則會(huì)造成耐水性變差。

1、成膜物的選擇

       乳液作為成膜物，對(duì)漆膜的防銹性能起著屏蔽的關(guān)鍵作用，乳液的性能至關(guān)重要。

常用的自干型水性乳液主要有：

Ø  水性醇酸樹脂：與催干劑配合，用于水性自干金屬防銹漆、汽車底盤漆等。

Ø  水性環(huán)氧酯、水性環(huán)氧酯分散體:與催干劑配合，自干金屬防銹漆等。

Ø  水性聚氨酯：自交聯(lián)改性，用于通用性工業(yè)漆、木器漆等。

Ø  純丙、苯丙乳液：自交聯(lián)改性，水性自干或低溫烘干工業(yè)漆、水性金屬防銹漆。

水性自交聯(lián)型丙烯酸乳液體系價(jià)格適中，性能也能滿足C1-C3環(huán)境的防護(hù)要求，因此從性價(jià)比考慮，選擇純丙或者苯丙乳液體系作為成膜物。

2、防閃銹劑的選擇

防閃銹的關(guān)鍵

• 漆膜快干
• 添加防閃銹助劑
• 添加緩蝕顏料
• 調(diào)整PH

防閃銹劑常用的是亞硝酸鹽，但是亞硝酸鹽毒性較大，且對(duì)漆膜干燥后的耐水、耐腐蝕有副作用。

SYNTHRO® -COR C E660 B 是特別設(shè)計(jì)成無毒的防閃銹劑。與含亞硝酸鹽的同類產(chǎn)品相比，SYNTHRO® -COR C E660 B 具有相同的效率，

但卻沒有毒性限制。

防閃銹的例子：

 

 

 

 

由以上實(shí)驗(yàn)可以看出，在添加CE660B以及將PH調(diào)節(jié)到9.6后，閃銹情況大大改善，從滿板的閃銹到基本沒有閃銹，證明CE660B在防閃銹方面有突出的效果。

緩蝕顏料對(duì)初期抗閃銹性能的影響

實(shí)驗(yàn)一

 

3、潤濕劑和消泡劑的選擇：

       由于水的表面張力較高（72.5mN/m），是一般有機(jī)溶劑的2倍多，因此水性涂料對(duì)底材的潤濕能力較差，容易引起縮孔等表面缺陷，

影響涂料對(duì)底材的附著力，從而導(dǎo)致防腐涂料的耐腐蝕性降低。

       水性體系很容易產(chǎn)生氣泡，無論是在生產(chǎn)過程中還是施工過程中，這些氣泡如果殘留在漆膜中，會(huì)使漆膜產(chǎn)生空洞，水、氣容易滲透

進(jìn)入，加快基材的腐蝕。

       通常，基材潤濕劑與消泡劑需要良好的搭配，使二者完美契合，達(dá)到平衡。既不會(huì)因?yàn)闈櫇駝┨珡?qiáng)而穩(wěn)泡，也不會(huì)因?yàn)橄輨┨珡?qiáng)而

產(chǎn)生縮孔，氣泡和縮孔都是導(dǎo)致漆膜產(chǎn)生缺陷的重要原因。

       O-wetton 4437是一種獨(dú)特的小分子氟硅潤濕劑，具有很低的表面張力，強(qiáng)烈的基材潤濕能力，能明顯改善漆膜的潤濕性，流平性。

添加量小，效果顯著。

       O-breakair W S 2991是一種專為各類乳液體系設(shè)計(jì)的消泡劑，具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)消泡、抑泡效能及持久的消泡能力，可適用于苯乙烯、

丁二烯、丙烯酸、聚氯乙烯及其共聚物、乙烯/醋酸乙烯和水溶性醇酸等膠乳體系。二者搭配使用有非常優(yōu)秀的效果。

                           對(duì)照品                   潤濕劑 O-wetton 4437

 

O-wetton 4437具有很好的基材潤濕能力，能明顯改善漆膜厚邊，縮孔，火山口等弊病。

O-breakair W S 2991具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)消泡能力，出色的抑泡性能以及持久的消泡能力。、

 

4、成膜助劑的選擇：

水性體系常用的成膜助劑有BCS，Texanol，DPnB，DPM等。

BCS干燥快，但是成膜效率較低，需要添加量較大，低溫成膜性差，毒性大。

Texanol成膜效率高，但是干燥相對(duì)較慢。

DPnB和DPM比較均衡，既有較高的成膜效率，干燥速度也相對(duì)較快，可以選擇搭配使用。

從成本考慮，也可以用BCS和Texanol搭配使用。

5、防腐蝕顏料的選擇

      化學(xué)防銹顏料主要有鉛系顏料、鋅系顏料、鉻酸鹽顏料、磷酸鹽顏料等,鉛系顏料、鉻酸鹽顏料因含有對(duì)人體危害較大的鉛、鉻重金屬，

特別是鉻酸鹽顏料如鋅鉻黃屬于致癌物，應(yīng)禁止使用。

      考慮到防腐性及環(huán)保要求，水性丙烯酸防腐底漆中主要選用磷酸鋅和三聚磷酸鋁作為防銹顏料。磷酸鋅其防銹機(jī)理在于能在金屬表面和

Fe³⁺形成附著牢固的絡(luò)合物Fe［Zn₃(PO₄)₃］沉淀層而抑制陽極反應(yīng)，同時(shí)能與涂料中的羥基、羧基絡(luò)合，使顏料-漆料-底材之間形成化學(xué)

結(jié)合而提高涂層的附著力和抗?jié)B性。三聚磷酸鋁為白色顏料，微溶于水，在涂層下溶解時(shí)電離出P₃O₁₀^5-，在陽極部位與金屬離子結(jié)合成不

溶的鈍化膜，該膜硬度高，附著牢固。

                       耐水浸泡96h                                                                 耐鹽水浸泡96h

 

       W1中添加了磷酸鋅和三聚磷酸鋁，因此在耐水、耐鹽水方面有很大改善，而W2則無添加磷酸鋅和三聚磷酸鋁。證明磷酸鋅和三聚磷酸鋁在

防銹方面有出色的效果。

6、PH的穩(wěn)定：

       SYNTHRO® -STAB 25 B 是一種堿性pH 值緩沖劑，用于穩(wěn)定任何水性涂料的pH 值，無論該體系采用何種樹脂基料。SYNTHRO® -STAB 25 B

避免了常用堿性pH 值緩沖劑如銨鹽和短鏈胺的揮發(fā)性。

       在一個(gè)水性輕防腐涂料測(cè)試用不同PH調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，在40℃恒溫下儲(chǔ)存。

7、參考配方

8、性能檢測(cè)：

總結(jié)：使用性能優(yōu)良的水性丙烯酸乳液，搭配合理的防銹顏料和優(yōu)秀的水性助劑，能制成性能突出的水性工業(yè)涂料，其成本低廉、干燥快速、性能出色，

可以自干成膜，不需要烘烤設(shè)備，且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品，在節(jié)能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢(shì)?？梢詰?yīng)用于橋梁、車輛、鋼材等鋼鐵構(gòu)件的裝飾與防護(hù)。