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《中国涂料》第202209期

本文来源于《中国涂料》第202209期

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涂料十年

编者按:为了总结新时代伟大变革十年中国涂料工业取得的巨大成就和宝贵经验,本刊特约行业专家回顾了十年来中国涂料工业重点领域的巨大变化和取得的辉煌成就,以激励全行业在新时代,铸就新的历史伟业。新征程,再出发,中国涂料行业绿色高质量发展的巨轮必将乘风破浪、扬帆远航。

检测与评价

综述了风电叶片涂料抗风沙、耐雨蚀和防覆冰等特殊性能评价方法,通过比较和分析不同性能评价方法,探寻出现有合适的评价方法用于相关风电叶片涂料的开发和应用。推荐采用气流挟沙喷射法和耐砂蚀试验中的一种用于抗风沙性能评价;采用喷水试验用于耐雨蚀性能评价;采用水接触角和结冰附着力测试评价涂层的防覆冰性能。

涂叙涂议

前几期已刊登的几篇撰文,使大家进一步了解到20世纪初,中国近代涂料工业开始萌芽,恰逢庚子赔款第一批留美学生学成归来,遇上报效祖国的大好良机。其中一位学子——戴济选择了教书育人的道路,来到北平(现北京)踏入北京工业大学,破天荒地开设了“油漆化学”课,开启了将中国传统的技艺——“油漆”,用化学的理论阐释它的性能和特点,赋予“油漆”是一种特殊、不可或缺的保护材料的新概念。

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技术研发

以糠醇和亚油酸、糠醇和油酸为原料,在催化剂、带水剂存在的条件下加热到一定温度进行酯化反应,合成得到的是一种环境友好型水性涂料成膜助剂。考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量、原料种类对成膜助剂在水性乳液中成膜效果的影响。结果表明,与其他植物油酸相比,以亚油酸和油酸为原料制备的糠醇酯具有更好的成膜效果,相容性较好。

以聚四氢呋喃二醇、甲苯二异氰酸酯、2,2–双(羟甲基)丙酸和1,4–丁二醇为主要原料,经逐步聚合制得水性聚氨酯,并利用红外光谱对其结构进行表征。以水性聚氨酯自乳化包覆丙烯酸酯单体,制备系列水性聚氨酯/丙烯酸酯核壳复合乳液(WPUA),并探究丙烯酸酯单体含量、种类及壳层水性聚氨酯结构对复合乳液和固化膜性能的影响。

以二乙烯三胺为基础胺改性对象,聚乙二醇为亲水链段,双酚A环氧树脂828为疏水链段,通过设计分子链嵌段构型制备非离子型水性环氧固化剂。水溶性实验和环氧值测定表明聚乙二醇与环氧树脂反应,并有效改善产物的亲水性。红外光谱分析产物结构与设想一致,热失重分析测试了合成固化剂的热稳定性。实验结果表明,选用的聚乙二醇分子量为2 000的环氧固化剂常温成膜最好,综合性能最佳。

介绍了一种用于水电大坝迎水面具有抗冰拔效果的无溶剂氟硅改性天冬聚脲面漆的研制及抗冰拔涂层设计方案。对位于高寒地区的水电大坝抗冰棱提供了一种有效的防护措施。涂层由天冬聚脲中涂层及氟硅改性天冬聚脲面漆组成,其与水的接触角>105°,具有抗紫外线、弹性好、耐水性好、耐冲刷、抗冻融、抗高低温循环等诸多优点,在水库大坝抗冰冻防护领域显示出良好的应用前景。

介绍了一款应用于汽车板簧的水性防腐涂料,通过成膜物的选择与搭配、防锈颜料的选择以及颜基比的控制,解决目前广泛存在的板簧行业的涂料低温成膜性差冬季施工受影响、硬度提升慢下线码垛受影响、高温易黏连影响夏季码垛存放以及耐腐蚀性难达标等问题。

技术研发

介绍了一种安全环境友好的水性铝粉烤漆,经过性能验证以及施工应用,完全满足客户钢轮生产线的涂装要求,在外观方面超过目前溶剂型产品,同时极大地降低了涂料的VOCs,对环境以及清洁生产起到了积极的促进作用。

基于硅胶污染金属基材表面上,针对一种水性工业涂料中成膜物、成膜助剂、功能填料、颜基比对喷涂效果的影响进行研究。结果表明,当成膜物采用自产树脂B3,成膜助剂采用乙二醇单丁醚与丙二醇甲醚以质量比1∶3混合,功能填料选取复合铁钛粉WD-D-800,颜基比为1.6时,该种水性工业涂料在硅胶污染金属基材表面具有良好的喷涂效果。

为了考察环境友好型防锈颜料在水性环氧涂料中对耐盐雾性的影响,测试了各种环境友好型防锈颜料耐盐雾性能,将环境友好型防锈颜料进行合理化组合,成功制得一种低膜厚(40~50 μm)下耐盐雾达到792 h以上的水性涂料,达成了水性环氧涂料在低膜厚下的高耐盐雾性。

研究了N–羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、硅烷偶联剂以及磷酸酯功能单体4种不同交联单体对丙烯酸乳胶的性能影响。数据表明,适量加入N-MA会提高乳胶的稳定性,过多加入则会导致乳胶凝胶量增多,同时引起乳胶膜耐水性下降;MAA质量分数为2.0%时,对提高聚合物交联密度和涂膜硬度有作用;硅烷偶联剂质量分数为0.3%时,且采用后加入方式有利于提高乳胶稳定性;磷酸酯功能单体对改善涂膜耐盐雾性能效果显著。

研究了有机硅低表面能助剂不同种类及用量对涂膜表面与水接触角的影响,以及在人工加速老化过程中涂膜与水接触角的变化规律。结果表明:在所选择的水性羟基聚氨酯体系中有机硅低表面能助剂BYK-3720呈现了良好的综合性能,质量分数达到配方总量的6%时效果最佳,表面与水接触角达到104°,并且在人工加速老化过程中,涂膜表面与水接触角明显更高,并且在老化后期涂膜表面与水接触角有提高趋势。

在2024铝合金表面涂装不同厚度的H900环氧涂层,将环氧涂层/铝合金试样浸泡于质量分数3.5%的氯化钠溶液中,定期进行电化学交流阻抗测试,对阻抗数据进行解析,分析涂层的劣化过程,研究涂层厚度的增加对涂层保护性能的影响。实验结果表明,在相同的时间内,涂层厚度越大,涂层电阻Rc越高,孔隙率P越低,说明涂层厚度增加,对金属基体的保护性能更好。