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摘要：本文闡述了一種涉水內(nèi)涂防腐粉末產(chǎn)品的制備方法及其性能檢測(cè)，重點(diǎn)描述改善防腐粉末的附著力性能。對(duì)配方中的催化劑，附著力促進(jìn)劑，防流掛助劑含量對(duì)粉末產(chǎn)品的附著力性能及流掛的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果 表明1.5%的催化劑，3%的附著力促進(jìn)劑，1‰的防流掛助劑為配方最佳配比。

引言 

金屬被腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，金屬原子失去電子轉(zhuǎn)化為離子。金屬被腐蝕時(shí)一般通過(guò)兩種途徑：一種途徑是金屬表面直接與周圍環(huán)境中的介質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而破壞金屬表面，形成腐蝕，這種腐蝕稱為化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕常常發(fā)生在高濕的環(huán)境中，其生成的產(chǎn)物是直接附著在發(fā)生腐蝕的位置；另一種途徑是金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生電子得失破壞金屬表面，這種腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕過(guò)程中有電流生成的，對(duì)于涉水條件下金屬一般發(fā)生電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕最大的原因是金屬在電解質(zhì)中，因各部的電位不同，從而產(chǎn)生電位差。在發(fā)生腐蝕時(shí)，將其陽(yáng)極破壞掉，最常用保護(hù)手段是陰極保護(hù)法。陰極保護(hù)法又分為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和外加電流法兩種方法?？梢杂行У姆乐龟帢O被破壞。本文主要敘述防腐粉末涂料內(nèi)涂在鍍鋅管件上。粉末涂料是一種無(wú)溶劑的環(huán)保型涂料品種。而防腐粉末涂料的組成部分一般為：環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、填料、顏料、助劑。本實(shí)驗(yàn)采用的是環(huán)氧樹(shù)脂與酚類固化劑進(jìn)行固化。其反應(yīng)方程式：

以上可看出酚類固化劑中的酚羥基是親電基團(tuán)由其進(jìn)攻電負(fù)性較強(qiáng)的環(huán)氧基，使其反應(yīng)交聯(lián)，讓涂膜具有較好的耐化學(xué)品和機(jī)械性能。此外，環(huán)氧樹(shù)脂本身具有極佳的附著力和優(yōu)良的耐化學(xué)品特性，故防腐粉末一般采用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行生產(chǎn)。 

1、 實(shí)驗(yàn)部分 

1.1 原材料選擇 

環(huán)氧樹(shù)脂，酚類固化劑，絹云母填料，金紅石鈦白粉，鐵黃顏料，炭黑顏料，2-甲基咪唑，附著力促進(jìn)劑，流平劑，增光劑，消泡蠟。備注：本實(shí)驗(yàn)原材料選擇條件應(yīng)符合GB 4806.10—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用涂料及涂層》里的要求。 

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 

實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)：ACM-05，圣士達(dá)涂裝；雙螺桿擠出機(jī)：SLG-32，圣士達(dá)涂裝；靜電噴槍：ZF-816，德清志恒涂裝設(shè)備；涂層測(cè)厚儀：NIX4500，德國(guó)尼克斯；光澤計(jì)：XGP 60，天津市信通光達(dá)科技；涂膜沖擊儀：QCL，深圳成企鑫科技；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：101A-1，上海有豐科學(xué)儀器有限公司。 

1.3 涉水內(nèi)涂防腐粉末產(chǎn)品的制備 

按表1配方精準(zhǔn)稱量原料，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室用混料鍋混料，使用SLG-32雙螺桿擠出機(jī)擠出后壓片，經(jīng)ACM-05實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)粉碎，過(guò)160目篩網(wǎng)，使用ZF-816靜電噴涂槍熱噴噴涂在按GB/T 28897-2012中7.1的技術(shù)要求進(jìn)行處理的鍍鋅管件上，預(yù)熱溫度為15 min @ 180 ℃，后將其使用101A-1電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行固化，固化條件為15 min @ 200 ℃。 

1.4 性能檢測(cè) 

按照GB/T028897-2012 《鋼塑復(fù)合管》當(dāng)中的7.2.2、 8.12和附錄B的檢測(cè)要求進(jìn)行檢測(cè)。 

2、 結(jié)果分析與討論 

2.1 催化劑用量對(duì)附著力和流掛的影響 

參考表1的初始配方，去除附著力促進(jìn)劑和防流掛助劑，調(diào)整催化劑2-甲基咪唑的用量?？疾齑呋瘎┯昧繉?duì)附著力和流掛的影響。

按照GB/T028897-2012中的附錄B進(jìn)行附著力測(cè)試，如表2。

由表3可知催化劑的用量多少會(huì)對(duì)粉末的附著力性 能產(chǎn)生影響，催化劑用量越大，其附著力性能越好。當(dāng)催化劑用量達(dá)到配方總量的1.5%時(shí)，對(duì)粉末產(chǎn)品的附著力性能的影響達(dá)到最大值。由圖1知催化劑的用量多少影響粉末產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象，不加2-甲基咪唑催化劑時(shí)產(chǎn)品流掛嚴(yán)重，當(dāng)2-甲基咪唑含量達(dá)到1.5%時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象影響達(dá)到最大值。 

2.2 附著力促進(jìn)劑用量對(duì)附著力的影響 

參考表1的初始配方，去除防流掛助劑，加入的催化劑用量為1.5%，調(diào)整附著力促進(jìn)劑WA-B-019的用量。考察附著力促進(jìn)劑用量對(duì)附著力的影響。按照GB/T028897-2012中的附錄B進(jìn)行附著力測(cè)試，如表3。

由表3可知，附著力促進(jìn)劑的用量大小對(duì)附著力性能有著直接明顯的影響，當(dāng)附著力促進(jìn)劑的用量達(dá)到配方總量的3%時(shí)，粉末產(chǎn)品的附著力性能將達(dá)到最好。 

2.3 防流掛助劑用量對(duì)流掛的影響 

參考表1的初始配方，加入的催化劑用量為1.5%，附著力促進(jìn)劑含量為3%，調(diào)整防流掛助劑WA-B-060的用量?？疾旆懒鲯熘鷦┯昧繉?duì)流掛的影響，加入不同含量的防流掛助劑其效果如圖1。

由圖2知加入的防流掛助劑會(huì)大幅度改善粉末產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象。當(dāng)防流掛助劑達(dá)到1‰時(shí)，涂膜外觀和防流掛效果達(dá)到最好。防流掛助劑含量在1‰以下時(shí)，涂膜性能平整但是會(huì)出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。防流掛助劑含量在1‰以上，雖然不會(huì)出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，但是涂膜表面粗糙。 

2.4 配方生成與總性能檢測(cè) 

由文中3.1、3.2以及3.3中分析可得出最佳配方，如表4。

按照GB/T028897-2012《鋼塑復(fù)合管》當(dāng)中的7.2.2、8.12和附錄B對(duì)環(huán)氧防腐粉末的性能要求進(jìn)行檢測(cè)得出總檢測(cè)性能，如表5。

由表5可知，該產(chǎn)品性能符合GB/T028897-2012《鋼塑復(fù)合管》當(dāng)中的7.2.2、8.12和附錄B對(duì)環(huán)氧防腐粉末的要求。

3、 結(jié)論 

綜上所述，選用符合GB 4806.10—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用涂料及涂層》要求的原材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)出來(lái)的粉末產(chǎn)品的附著力和流掛現(xiàn)象進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明：1、催化劑用量越大，其附著力性能越好。當(dāng)催化劑用量達(dá)到配方總量的1.5%時(shí)，對(duì)粉末產(chǎn)品的附著力性能的影響達(dá)到最大值且當(dāng)催化劑含量達(dá)到1.5%時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象影響也達(dá)到了最大值。2、附著力促進(jìn)劑的用量大小對(duì)附著力性能有著直接明顯的影響，當(dāng)附著力促進(jìn)劑的用量達(dá)到配方總量的3%時(shí)，粉末產(chǎn)品的附著力性能將達(dá)到最好。3、防流掛助劑會(huì)大幅度改善粉末產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象。當(dāng)防流掛助劑達(dá)到1‰時(shí)，涂膜外觀和防流掛效果達(dá)到最好。

作者：卓順坪 黃 文 ( 福建萬(wàn)安實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 )

來(lái)源：粉末涂料與涂裝 2023-1