防腐富鋅底漆是以鋅粉為填料,固體樹脂為基料,以聚酰胺樹脂或胺加成物為固化劑的低成本重防腐涂料,廣泛應(yīng)用于石油化工儲罐、集裝箱運輸、鋼結(jié)構(gòu)平臺、海洋平臺、船舶、海港設(shè)施以及惡劣防腐蝕環(huán)境的底涂層,可形成與金屬接觸的緊密涂層,從而加強了涂膜對鋼鐵基材的保護。由于鋅粉在涂料中的質(zhì)量分數(shù)較高,且鋅粉對防腐原理發(fā)生十分重要,因此在實際應(yīng)用中,作為添加劑的氣相二氧化硅對富鋅漆功能和作用體現(xiàn)極其關(guān)鍵。
那么氣相二氧化硅是如何在環(huán)氧富鋅漆和聚氨酯富鋅漆中展示其產(chǎn)品優(yōu)勢和特點的呢?湖北匯富納米材料股份有限公司技術(shù)人員分別在不同體系富鋅漆中添加親/疏水氣相二氧化過和國內(nèi)外競品氣相二氧化硅,對其增稠觸變性能、防沉降性能、抗流掛性能、耐鹽霧性能進行綜合實驗和比較。 圖1 匯富納米技術(shù)人員在聚氨酯富鋅底漆中加入1.8%的氣相二氧化硅,使用旋轉(zhuǎn)流變儀對其粘度和觸變值進行測試(圖1),通過實驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),疏水型氣相二氧化硅HB-151的加入,使得聚氨酯富鋅漆的粘度增加、觸變性提升,較國外競品有一定競爭優(yōu)勢。 圖2 隨后,匯富納米技術(shù)人員在環(huán)氧富鋅底漆中加入0.8%的親水型氣相二氧化硅HL-200和疏水型氣相二氧化硅HB-139/HB-139B,使用旋轉(zhuǎn)流變儀對其粘度和觸變值進行測試(圖2),通過實驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),氣相二氧化硅可提升環(huán)氧富鋅漆的增稠觸變性,疏水型氣相二氧化硅較親水型氣相二氧化硅影響更為明顯,與國內(nèi)外競品有一定競爭優(yōu)勢。 圖3 在聚氨酯和環(huán)氧富鋅漆的防沉降實驗中(圖3),分別將不同添加量的聚氨酯和環(huán)氧富鋅漆放置于50℃條件下熱儲存30天。在聚氨酯體系測試中,氣相二氧化硅可有效減少富鋅漆中重質(zhì)顏填料的沉降;在環(huán)氧體系測試中,氣相二氧化硅可提高涂料粘度,同時能包覆在鋅粉表面減緩其沉降板結(jié),疏水型氣相二氧化硅表現(xiàn)較親水型要更加優(yōu)秀。 圖4
圖5 在聚氨酯和環(huán)氧富鋅漆的抗流掛實驗中(圖4/5),分別在馬口鐵片上使用流掛測試儀(量程為50-275μm,間隔梯度差為25μm)涂覆進行實驗。結(jié)果顯示氣相二氧化硅能夠明顯提升涂料的防流掛性能。 圖6 在對不同漆膜固化后的物理性能測試中(圖6),聚氨酯體系中,添加氣相二氧化硅后的耐沖擊性和硬度明顯提升,其中耐沖擊性能為100/100cm,實驗樣硬度(3-4H)優(yōu)于空白樣(2H);環(huán)氧體系中,耐沖擊性能為100/100cm,實驗樣硬度(4H)優(yōu)于空白樣(3H)。 圖7
圖8 在對聚氨酯和環(huán)氧體系富鋅漆耐鹽霧性能測試中(圖7聚氨酯/圖8環(huán)氧)。聚氨酯體系完整樣板中,實驗樣均未明顯起泡,空白樣起泡嚴重,且變色、發(fā)白最明顯;劃線樣板中,除空白樣外,實驗樣板均未明顯起泡,且劃線處銹蝕延伸不明顯。在環(huán)氧體系完整樣板中,實驗樣均未明顯起泡;空白樣起泡、發(fā)白嚴重;劃線樣板中,實驗樣劃線處銹蝕延伸≤2mm,合格,空白樣劃線處銹蝕延伸>2mm,且嚴重發(fā)白,不合格。 通過對不同體系,不同添加量和不同氣相二氧化硅產(chǎn)品的比較和論證,氣相二氧化硅在富鋅漆中能夠發(fā)揮優(yōu)異的基材保護作用,通過增稠觸變、防沉降、防流掛、防腐耐鹽霧和增加物理性能等優(yōu)勢,既保證了涂料良好的施工性能,又增加了涂料的儲存穩(wěn)定性和使用壽命。
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