耐抗燃液压油水性环氧涂料的研究

李志宝1，王建云2，李雷1，席发臣1
　　
　　（1.北方涂料工业研究设计院，兰州730020；2.金昌金川万方实业有限责任公司，甘肃金昌737100）
　　
　　摘要：合成了水性环氧固化剂，制备了水性环氧防腐涂料，着重考察了水性环氧固化剂的中和度、固化剂用量、环氧树脂的官能度和分散剂用量对漆膜耐水性和耐抗燃液压油性能的影响。
　　
　　关键词：水性环氧；防腐涂料；抗燃液压油
　　
　　1引言
　　
　　随着人们对环境问题的关注，对于涂料的污染和毒性问题也越来越重视。世界各国相继 了相关的法律法规，对涂料有毒有害气体的排放进行了限制，随着环保法规的不断健全，使得涂料工业沿着高性能、高效率、低能耗和低污染的方向发展，水性化成为涂料行业研究的热点[1]。虽然在环氧的水性化方面研究颇多，并已有诸多产品，如Shell公司的EPI2REZ3522、3520、WY55，Henkel公司的Waterpoxy140等及安邦公司的AB-HGF、AB-EP-20（44）等，而且综合性能良好，但是在耐航空抗燃液压油方面少见报道。航空抗燃液压油中含有磷酸酯类的抗燃添加剂，这样就使得抗燃液压油具有较强的渗透性，从而对漆膜进行腐蚀。常规的双组分涂料在耐抗燃液压油的过程中都会出现起泡、漆膜变软、硬度下降等问题，为此本文主要针对航空抗燃液压油和水介质进行了水性环氧涂料的研究。
　　
　　2试验部分
　　
　　2.1原材料
　　
　　环氧树脂E-51、三乙烯四胺、丙二醇甲醚、单官能环氧化合物、酚醛环氧树脂F-44、BYK-180、BYK-184、BYK-190、BYK-191、BYK-348、BYK-011、钛白（R-215）、乙酸、铁红、防腐颜料、滑石粉、轻钙、软化水等。
　　
　　2.2水性环氧固化剂的制备
　　
　　将三乙烯四胺投入三口瓶中，升温至60℃，保温滴加E-51的丙二醇甲醚溶液2h，滴加完后保温反应1h，再滴加单官能环氧化合物，滴加完升温至80℃保温反应1h，减压脱除溶剂及残余单体，降温至60℃，用乙酸中和，加入软化水，保温30min制得水性环氧固化剂。
　　
　　2.3水性环氧防腐涂料的制备
　　
　　将水性环氧固化剂加入烧杯中，在搅拌下依次加入BYK-190、BYK-348、BYK-011、颜填料、软化水等，搅拌均匀后，研磨至细度小于50μm，制得固化剂组分。将液体环氧树脂加入固化剂组分中，充分搅拌乳化均匀后，制备样板。
　　
　　2.4水性环氧防腐涂料的性能

　　水性环氧防腐涂料的性能见表1。

　　3结果与讨论
　　
　　3.1固化剂中和度对涂料稳定性和漆膜耐水性的影响
　　
　　水性环氧是通过固化剂乳化液体环氧树脂来实现水性化的，考虑到漆膜的耐水性和对环氧树脂的乳化问题，合成的固化剂需要具有合适的亲水亲油平衡值（HLB）。根据乳化剂的选择原则，对固化剂进行了一系列不同程度的中和，得到了阳离子乳化固化剂，并对环氧树脂进行了乳化，所得试验结果见表2。

　　表2中和度对漆膜性能的影响

　　从表2可以看出，中和度对固化剂的乳化能力及漆膜耐水性有明显的影响。中和度较低时（小于16%），固化剂的乳化能力差，不能乳化液体环氧树脂，乳液的稳定性也较差，放置过程中有析出。中和度达到20%时，乳液的稳定性明显增加，可以稳定放置4h，漆膜的耐水性最好。进一步增加中和度，乳液的稳定性没有变化，但是漆膜的耐水性出现明显的下降。这是因为，中和度低时，只有部分的固化剂能够起到乳化剂的作用，中和度增大时，固化剂的乳化能力明显增加，乳液的稳定性也越好，进一步增加固化剂的中和度（超过20%）时，固化剂太过亲水，会增加漆膜的水敏感性，耐水性下降。

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