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摘要

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，重點描述改善防腐粉末的附著力性能。對配方中的催化劑，附著力促進劑，防流掛助劑含量對粉末產(chǎn)品的附著力性能及流掛的影響進行實驗。結(jié)果表明1.5%的催化劑，3%的附著力促進劑，1‰的防流掛助劑為配方最佳配比

 

關(guān)鍵詞：防腐粉末涂料

 

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。金屬被腐蝕時一般通過兩種途徑：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)腐蝕過程中有電流生成的，對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，將其陽極破壞掉，最常用保護手段是陰極保護法。陰極保護法又分為犧牲陽極的陰極保護法和外加電流法兩種方法。可以有效的防止陰極被破壞。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)氧樹脂、固化劑、填料、顏料、助劑。本實驗采用的是環(huán)氧樹脂與酚類固化劑進行固化。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由其進攻電負性較強的環(huán)氧基，使其反應(yīng)交聯(lián)，讓涂膜具有較好的耐化學(xué)品和機械性能。此外，環(huán)氧樹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)氧樹脂進行生產(chǎn)。

 

1、 實驗部分

 

1.1 原材料選擇

 

環(huán)氧樹脂，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，附著力促進劑，流平劑，增光劑，消泡蠟。備注：本實驗原材料選擇條件應(yīng)符合GB 4806.10—2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用涂料及涂層》里的要求。

 

1.2 實驗儀器

 

實驗?zāi)シ蹤C：ACM-05，圣士達涂裝；雙螺桿擠出機：SLG-32，圣士達涂裝；靜電噴槍：ZF-816，德清志恒涂裝設(shè)備；涂層測厚儀：NIX4500，德國尼克斯；光澤計：XGP 60，天津市信通光達科技；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)實驗室用混料鍋混料，使用SLG-32雙螺桿擠出機擠出后壓片，經(jīng)ACM-05實驗?zāi)シ蹤C粉碎，過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)干燥箱進行固化，固化條件為15 min @ 200 ℃。

 

1.4 性能檢測

 

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

 

2、 結(jié)果分析與討論

 

2.1 催化劑用量對附著力和流掛的影響

 

參考表2-1的初始配方，去除附著力促進劑和防流掛助劑，調(diào)整催化劑2-甲基咪唑的用量。

考察催化劑用量對附著力和流掛的影響。按照GB/T028897-2012中的附錄B進行附著力測試，如表2。

由表3-1可知催化劑的用量多少會對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)催化劑用量達到配方總量的1.5%時，對粉末產(chǎn)品的附著力性能的影響達到最大值。

 

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-甲基咪唑催化劑時產(chǎn)品流掛嚴(yán)重，當(dāng)2-甲基咪唑含量達到1.5%時，對產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象影響達到最大值。

 

2.2 附著力促進劑用量對附著力的影響

 

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)整附著力促進劑WA-B-019的用量。考察附著力促進劑用量對附著力的影響。按照GB/T028897-2012中的附錄B進行附著力測試，如表3。

由表3可知，附著力促進劑的用量大小對附著力性能有著直接明顯的影響，當(dāng)附著力促進劑的用量達到配方總量的3%時，粉末產(chǎn)品的附著力性能將達到最好?？疾旆懒鲯熘鷦┯昧繉α鲯斓挠绊懀尤氩煌康姆懒鲯熘鷦┢湫Ч鐖D2。

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

 

會出現(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

 

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對環(huán)氧防腐粉末的性能要求進行檢測得出總檢測性能，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《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品接觸用涂料及涂層》要求的原材料進行實驗，對實驗生產(chǎn)出來的粉末產(chǎn)品的附著力和流掛現(xiàn)象進行研究分析，結(jié)果表明：

 

1、催化劑用量越大，其附著力性能越好。當(dāng)催化劑用量達到配方總量的1.5%時，對粉末產(chǎn)品的附著力性能的影響達到最大值且當(dāng)催化劑含量達到1.5%時，對產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象影響也達到了最大值。

 

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

 

3、防流掛助劑會大幅度改善粉末產(chǎn)品的流掛現(xiàn)象。當(dāng)防流掛助劑達到1‰時，涂膜外觀和防流掛效果達到最好。

 

來源：2023粉末涂料與涂裝第一期

 

作者：文 / 卓順坪 黃文 ( 福建萬安實業(yè)集團有限公司 )