Page 144 - 2016涂料产业研究报告

Coatings Industry Research Report
探索研发
涂料产业研究报告 Research And Development

表3 水性环氧白色防锈底漆性能指标 由实验结果可知，当有机硅氧烷用量小于3%时，与不使
漆膜外观 平整光滑 用性能差别不大；而当用量大于4%时，乳液的粒径分布变
粘度（涂4杯，25℃）s 95 宽，稳定性变差；故有机硅氧烷的用量宜控制在3-4%之间。
细度（um）≤ 35
PH值 8.7 2、酸值对性能的影响
表干时间（h）≤ 0.5
实干时间（h）≤ 2 在环氧树脂中引入羧基官能团使其具有水溶性，酸值
光泽，%（60°角） 40 越高分散越容易，但树脂的耐水性差，酸值太低分散困
附着力（百格法） 1级
铅笔硬度（三菱铅笔） H 难，制备的乳液不稳定。在实验中针对酸值做了一系列的
冲击强度（kg·cm） 50 对比实验，结果如表6所示。
柔韧性（圆柱轴，mm） 1
耐溶剂（120#，12h） 无变化 表6 酸值对乳液性能的影响
耐酸性（0.05mol/L，H2SO4,12h） 无变化
酸值 乳液粒
耐碱性（0.1mol/L，NaOH，12h） 无变化 分散性 PDI 稳定性 耐水性
/(KOH)mg/g 径/nm
耐盐雾（70um，500h） 无变化 30 2 523 0.456 0 0（未测）
结果与讨论 45 3 4 460 0.406 1 3 5 4
60
289
0.215
1、有机硅改性对性能的影响 75 4 236 0.148 4 4
90 5 235 0.129 5 3
有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候、低温性能 120 5 246 0.125 5 2
好、表面能低、介电强度高等优点，有机硅改性环氧树脂 评价数值为0-5，数值越大代表性能越为优异
是近年来发展起来的既能降低环氧树脂内应力，又能增加 由实验结果显示出，当酸值小于45（KOH）mg/g时，乳
环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。本实验对有机 液粒径分布较宽，不稳定；而当酸值超过90（KOH）mg/g
硅氧烷的种类及用量对乳液稳定性能的影响做了一系列的 时，乳液的稳定性以及粒径的分布基本趋于稳定，变化不
对比试验，其结果如表4，5所示。 大，但酸值过大，对后期漆膜耐水性影响较大，故宜控制
表4 有机硅氧烷种类对乳液性能的影响 酸值在60-90（KOH）mg/g之间。
有机硅氧烷 乳液状态 乳液粒径/nm PDI 3、固化剂用量对性能的影响
不使用 分散均匀，泛蓝光 250 0.223
在双组分水性环氧涂料体系中，漆膜的固化是一个物
乙烯基三（β-甲氧 分散均匀，泛蓝光 220 0.125
基乙氧基）硅烷 理化学反应，在水分蒸发的过程中固化剂与环氧树脂微粒
胺丙基甲基二乙氧 分散均匀，泛蓝光 200 0.124 的表面接触，发生化学交联反应，然后固化剂分子向环氧
基硅烷
树脂微粒内部扩散，在毛细管压力下乳胶颗粒及固化的环
有实验可知，当使用乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅
氧树脂进行堆积，直至形成均一、连续的漆膜。固化剂会
烷时比不使用时乳液分散更均匀，而用胺丙基甲基二乙氧
影响到漆膜的交联程度和交联结构，从而影响漆膜的机械
基硅烷时，乳液性能提高不明显，但它会消耗环氧基团，
性能及防腐性能，因此固化剂用量是至关重要的。[10]在本
影响后期涂膜的性能，故所有胺基类硅烷不宜使用，因此
实验中做了一系列实验确定固化剂用量，结果见表7所示。
选择乙烯基类硅烷，从价格和后期综合性能等因此考虑，
选择乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷作为改性剂。 表7 固化剂用量对漆膜性能影响
表5 有机硅氧烷用量对乳液性能的影响 环氧乳液与固化 3：1 2：1 1.5：1 1：1
剂（质量比）
漆膜外观 平整光滑 平整光滑 平整光滑 不流平
有机硅氧烷 乳液状态 乳液粒径/nm PDI
质量分数/% 表干时间（min） 40 30 30 25
0 分散均匀，泛蓝光 250 0.223 附着力（百格） 1 1 1 2
1 分散均匀，泛蓝光 251 0.231 冲击（kg·cm） 50 50 40 30
2 分散均匀，泛蓝光 240 0.201 耐水（h） 120h 480h 480h 96h
3 分散均匀，泛蓝光 223 0.132 耐盐雾（h） 168h 500h 500h 未测
4 分散均匀，泛蓝光 220 0.126 由实验结果可以看出当固化剂添加量小于3：1或者大
5 乳白色 356 0.243
6 乳白色，易分层 450 0.256 于1：1时，漆膜耐水性能较差,均是由于交联密度过低，

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