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　　氣相二氧化硅被稱為“工業(yè)鹽”，是極其重要的高科技超微細(xì)無機新材料之一，是無毒、無味、無污染的白色蓬松粉末，是一種新型無機納米材料，無定型結(jié)構(gòu)，原生粒徑7-14 nm，其比表面積約 80-400㎡/g，充分分散后粒徑較小，可達(dá)到納米狀態(tài)，具有較高的表面活性、高絕緣性、高熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、高純度，可提供增稠觸變性能，明顯改善涂料制品的應(yīng)用性能。由于環(huán)氧體系為強極性，能夠減弱氣相二氧化硅的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得其應(yīng)用效果變?nèi)鹾妥儾睢Ｒ虼耍趹?yīng)用于環(huán)氧體系時，常選用通過改性劑聚二甲基硅氧烷(PDMS，硅油)處理后會得到的HB-139。

圖1

這是由于其表面硅羥基被中和并接枝，生成了低極性的線性聚二甲基硅氧烷基團(tuán)(圖1)

　　將處理型即疏水型氣相二氧化硅(HB-139)用于環(huán)氧富鋅涂料，通過不同添加量探究涂料增稠觸變性和抗沉降性，并與市售疏水氣相二氧化硅競品(A、B、C、D、E)進(jìn)行了性能對比，比較在相同添加量下防流掛效果，以及相同溫濕度下，相同時間內(nèi)的防沉降效果。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，隨著氣相二氧化硅的添加量增加，富鋅漆的粘性和觸變性增加，在垂直面施工的性能變好，涂料的防沉降性提升。HB-139與競品在環(huán)氧富鋅涂料中的應(yīng)用性能相近，在某些條件下，耐鹽霧和防腐性具有一定優(yōu)勢。

　　環(huán)氧富鋅涂料以鋅粉為填料，環(huán)氧樹脂為基料，以聚酰胺樹脂或胺加成物為固化劑，其中鋅粉在涂料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過70%，以形成連續(xù)緊密的涂層而與金屬緊密接觸。作為一種性能優(yōu)異的低成本重防腐涂料，其廣泛應(yīng)用于包括石油化工設(shè)備、橋梁、造船、海上平臺、各類水工結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。其防腐原理在于：當(dāng)涂膜受侵蝕時，由于鋅的電位比鋼鐵低，發(fā)生“陰極保護(hù)效應(yīng)”而優(yōu)先于鋼鐵先受到腐蝕，且鋅作為犧牲陽極形成的氧化產(chǎn)物又對涂膜起到一種封閉作用，高效地防止電化學(xué)腐蝕，更加強了涂膜對鋼鐵基材的保護(hù)，因此環(huán)氧富鋅涂料被廣泛用于金屬重防腐領(lǐng)域。但由于鋅粉含量過高，在貯存和施工過程中易引起沉降、流掛等問題。

　　一、HB-139添加量對環(huán)氧富鋅涂料抗流掛效果影響

圖2

圖3

　　分別將HB-139以0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加到環(huán)氧富鋅涂料中，并使用流掛測定儀進(jìn)行涂刷漆膜。由圖2可知，未添加HB-139(即0%質(zhì)量分?jǐn)?shù))的環(huán)氧富鋅涂料在漆膜厚度100μm時就出現(xiàn)流掛，添加0.4%、0.6%質(zhì)量分?jǐn)?shù)涂料漆膜分別在150μm、250μm厚度時出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，添加0.8%、1.0%、1.2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)環(huán)氧涂料即時在最大漆膜厚度275μm下仍保持穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)生流掛。可見隨著氣相二氧化硅的添加，涂料的的抗流掛性能得到增強，使得其具有良好的施工性能，且HB-139添加量在0.8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)時效果達(dá)到最佳。

　　根據(jù)得到的最佳添加量，再將競品分別與環(huán)氧富鋅涂料進(jìn)行混合分散，得到圖3。HB-139與競品在最大漆膜厚度下均未發(fā)生流掛現(xiàn)象，可見六者在環(huán)氧富鋅涂料中的抗流掛效果相近。

　　二、HB-139添加量對環(huán)氧富鋅涂料防沉降效果影響

圖4

圖5

本次測試條件為50℃、15d。

　　圖4可見，隨著HB-139的添加量變化，0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%均發(fā)生了沉降，但隨著添加量的增加，沉降的程度逐漸降低，氣相二氧化硅能夠改善環(huán)氧富鋅涂料的防沉降性和熱儲貯存性。由圖5可知，在0.8%添加量下，HB-139與競品A因沉降析出溶劑最少，相較其他四組競品防沉降效果最佳。

　　三、HB-139對環(huán)氧富鋅涂料耐鹽霧性影響

圖6

　　分別將空白樣(未添加氣相二氧化硅)、競品A、HB-139的富鋅涂料涂膜進(jìn)行耐鹽霧實驗，漆膜厚度95-100μm。

　　由圖6可知，300h后空白樣氣泡、生銹，劃痕處剝落、生銹；

　　競品A樣板，1500h后板面無異常，劃痕處有銹跡；

　　HB-139樣板，1500h后板面無異常，劃痕處無異常。

　　添加HB-139可顯著增加環(huán)氧富鋅涂料的耐鹽霧性和防腐性，且相較于競品A，HB-139的耐鹽霧性和防腐性更優(yōu)。

　　結(jié)論：在環(huán)氧富鋅涂料中對HB-139進(jìn)行充分分散，可賦予涂料良好的增稠觸變作用，提高垂直面施工的漆膜厚度控制，隨著疏水型氣相二氧化硅的添加量的增加，涂料的抗流掛性能得到增強，沉降成都逐漸改善，并延長涂料的貯存穩(wěn)定性。HB-139在環(huán)氧涂料應(yīng)用中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.8%時，對其粘度和觸變性增長適宜，最大抗流掛漆膜厚度可達(dá)275μm，對噴涂、刷涂等施工工藝具有良好提升和改善作用。同時在熱儲50℃環(huán)境下，15d后防沉降效果良好，在環(huán)氧防腐涂料應(yīng)用中，HB-139具有明顯的性能提升作用，在防止電化學(xué)腐蝕和耐鹽霧方面具有一定的性能優(yōu)勢。