水性集装箱涂料的性能与技术研究

　　摘要：按照集装箱施工工艺开发出一种水性环氧涂料和水性丙烯酸改性醇酸涂料，由于两者的成膜机理基本一致，既能适应集装箱的生产工艺，也能达到集装箱涂料的性能指标。分析了水性集装箱涂料的施工性和涂膜物化性能。

　　关键词：集装箱；水性涂料；施工性；涂膜性能

　　中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：1009-1696（2010）01-0015-03

　　目前，世界集装箱年产量为320万只标准箱，年需涂料约30万t，价值约50亿元。世界范围内使用的集装箱涂料基本上为溶剂型涂料，若每年新增集装箱能采用水性涂料，则每年VOC（挥发性有机化合物）排放量将减少约15万t，在保护环境的同时也极大地节约了资源。随着环保法规日趋严格，国际集装箱标准化委员会对集装箱涂料的环保和卫生提出更高的要求，促使水性涂料逐渐代替溶剂型涂料。本文通过对涂料体系成膜机理与防腐性的研究，开发出一种既能适应集装箱的生产工艺，也能达到集装箱涂料性能指标的新型水性涂料。

　　1实验部分

　　1.1原材料

　　水性环氧树脂、改性树脂：氰特公司；去离子水：自制；助溶剂：美国陶氏公司；中和剂：瓦克公司；分散剂：氰特公司；硬质炭黑、氧化铁黑：德国拜耳公司；复合铁钛粉：浙江万达科技；改性磷酸锌、有机膨润土：劲辉化工；沉淀硫酸钡：蕉岭广福建材精化有限公司；催干剂：氰特公司。

　　1.2仪器

　　TO6001电子天平：天津天平仪器有限公司；JJ-1增力电动搅拌器、QSM-Ⅱ型砂磨机：天津材料试验机厂；YWX/Q-150型盐雾试验箱：无锡苏南试验设备有限公司；人工加速老化实验机：进口。

　　1.3试验配方

　　综上所述，结合集装箱现场涂装工艺，涂料体系的搭配至关重要，首先应确定底漆与面漆的成膜机理，只有在成膜机理完全一致的情况下才能形成完整的涂膜。本文试验中，底漆选用水性环氧漆，起防腐作用；面漆采用水性丙烯酸改性醇酸漆，通过引入丙烯酸单体来提高耐候性，并利用水性醇酸漆的成膜机理来与底漆配套。

　　2.4水性环氧树脂的选择

　　选用水性环氧树脂作为成膜物质主要是因为环氧树脂具有优异的防腐性及耐各种化学品性。本文选用的水性环氧树脂体系有一个显著特点，即把环氧树脂设计成水分散体，该树脂的另一改进是将亲水性非离子表面活性剂连接到树脂和固化剂的分子中，这样有效地降低了表面活性剂用量，并且体系中不存在游离的表面活性剂，减少了涂料对水性溶剂的敏感性，增加了体系的稳定性和防腐性。

　　2.5改性醇酸树脂的选择

　　目前市场上有很多不同体系改性的醇酸树脂，按照集装箱技术要求，我们选择水性丙烯酸改性醇酸树脂为面漆体系，不但能够提高涂膜的耐候性，还能与底漆有很好的配伍性。选择水性丙烯酸改性醇酸树脂的关键之处须考虑丙烯酸与醇酸树脂的配比，丙烯酸树脂用量过大会改变体系的成膜机理，与底漆配套性产生困难；醇酸树脂用量过大会影响涂膜的耐候性。

　　2.6防锈颜料的选择

　　防锈颜料的加入可大大提高体系的防锈性能。防锈颜料采用磷酸锌和三聚磷酸铝复配，均为无毒高性能防锈颜料。磷酸锌主要成分为Zn（3PO4）2