丙烯酸酯水工防腐涂料性能的研究

金属腐蚀是金属受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象,遍及国民经济各个领域,给国民经济带来了巨大的损失。防腐涂料是涂料的重要分支,它的发展与涂料工业的总体发展趋势具有一致性,同时也具有自身的特点。从其发展方向上可以概括为两大趋势:基于环保因素与可持续发展,防腐涂料正迅速向“绿色化”与“高性能化”方向发展。其中,水性涂料具有节省有机溶剂、极低的voc、综合性能可达到或超过传统溶剂型涂料水平,且来源广、易于净化、低成本、低粘度、良好的涂布适应和无毒性、无刺激、不燃性等特点,是“环境友好型涂料”的主要发展方向,因此,聚合物乳液涂料就成为当今涂料的发展方向。

1 丙烯酸酯水工防腐涂料
课题组在金属腐蚀机理、涂料防腐机理研究的基础上,并以性能、环保、成本三个要点为准则选择涂料的组成材料。将水泥、矿渣、高钙灰等作为填料组分引进金属防腐涂料中; 采用复合加速成膜组分和催干组分作为涂料的辅助组分进行研究,并合成了YZJJ - 1、YZJJ - 2 型两种水工丙烯酸酯防腐涂料。

2 防腐涂料性能的研究
为了验证涂料的性能,根据水工环境的特性建立试验模型,进行环境模拟测试,YZJJ - 1、YZJJ - 2 两种涂料分别制成用样品A、B。
2. 1 涂料的外观
选用确定的2 种配方进行测试,样品统一搅拌制成,在同环境内放置30min,用毛刷涂覆于钢板表面,均匀涂刷,横纵各一遍,自然干燥1d 后,观察样板表面,图1 样品表面质地均匀,结合较好,无皱裂、气泡现象,图2 样品表面较为均匀,结合较好,略有气泡产生。


2. 2 涂料的干燥时间
自然环境平均温度26℃条件下,测得A、B 两种涂料的干燥时间为别为2、2. 5h; 温度23 ± 2℃的恒湿养护箱中,A、B 两种涂料干燥时间分别为4、4. 5h。
2. 3 涂料的涂层的吸水率
选定的2 种配方进行吸水率测试,将涂料均匀涂在洁净的玻璃片上,放置2d 后,称重、记录,将样品放在清水中淹没并置于水泥恒温恒湿养护箱中,放置1d、2d、4d、8d 时,分别称量、并计量,根据数据及公式
( 1) 计算吸水率。

通过测试各组试验数据见图3。

2. 4 涂料的涂层耐水性测试
为了验证A、B 两种配方的涂料的耐水性能,根据GB/T1733 - 1993《涂膜耐水性测定法》中浸水法规定进行测试。将每种涂料制作好的3 个试板浸于水中,调节水温度23 ± 2℃,并在整个试验过程中保持该温度,28d 后目视检查试板。经检验两种涂料无变色、起泡、起皱、脱落等异常现象。
2. 5 涂层的冻融性能试验
为了验证两种配方的冻融性能,分别制取相应的试件各6 块,在- 20℃的冰箱中,冷冻2h, 20℃下融化1h,为一个循环。经过测试,效果如图4 所示。

通过40 次冻融试验,涂料的表面破损不严重,未出现漏基面的地方。
2. 6 涂料的成膜温度、成膜速度对比试验
项目涂料在成膜速率及温度组分上较常规有很大的改变,为了验证涂料的成膜温度、成膜速率,配置涂料样品制作样品A1( 3 块) 、B1( 3 块) ,市场流通的乳液类涂料C1( 3 块) ,在2 ~ 6℃环境下( 室外环境温度变动) 、18℃、22℃,测得成膜速率及成膜效果。通过测试得出试验结果如图5。

通过测试结果可以看出,A、B 两种涂料在5℃ 左右环境下能成膜,满足低温工程施工要求,在成膜速度上较同类产品有大幅度的提升。

3 结语
通过丙烯酸酯防腐涂料性能的研究分析,依据涂料性能检验的相关规范、水工建筑物的特点完成了外观、耐久性、稳定性等试验,通过各种性能测试,两种配方的涂料在一定程度上满足水工施工要求,涂料的成膜速度及成膜温度达到预想效果。

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