單組分鐵紅乙烯磷化底漆耐鹽水性能的研究

摘 要:本文通過(guò)分析影響單組份乙烯磷化底漆漆膜耐鹽水性能的各種因素，從原材料的用量和防銹顏、填料的搭配入手，利用正交試驗(yàn)進(jìn)行篩選，在配方成本波動(dòng)很小的前提下，確定出最佳配方。

關(guān)鍵詞:單組份 乙烯磷化底漆 耐鹽水性 正交試驗(yàn) 耐鹽霧助劑

中圖分類號(hào):TG174文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0135-02

引言

乙烯磷化底漆是一種車(chē)間底漆，是車(chē)間底漆中最常用的一種工序防銹漆，由于其價(jià)格便宜，防銹性和機(jī)械性好而得到廣泛應(yīng)用，但市面上多見(jiàn)為X06-1(分裝)型，而單組分乙烯磷化底漆由于施工方便，更為鐵路系統(tǒng)用車(chē)間底漆所認(rèn)可，但由于單組分漆液中含有磷酸成分，所以會(huì)對(duì)系統(tǒng)的平衡產(chǎn)生一定的影響，尤其是對(duì)漆膜的耐鹽水性能影響尤其嚴(yán)重。本文從原材料的選擇和搭配入手，通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，同時(shí)考評(píng)了貯存穩(wěn)定性、附著力、耐沖擊性能和彎曲性能，通過(guò)簡(jiǎn)潔的分析方法和簡(jiǎn)單的試驗(yàn)方法提高了漆膜的耐鹽水性能。

1 試驗(yàn)與檢測(cè)

1.1 試驗(yàn)原料

PVB樹(shù)脂:18s懷化大自然化工有限公司;磷酸:分析純，青州市鑫勝化工有限公司;防沉劑:浙江臨安福盛涂料助劑有限公司;膨潤(rùn)土:浙江華特實(shí)業(yè)集團(tuán)華特化工有限公司;磷酸鋅，廣西新晶科技有限公司、滿城縣新龍?jiān)椿び邢薰尽⑿聵?lè)市三陽(yáng)防腐材料廠;乙醇:中糧生化能源有限公司;鋅鉻黃:蓬萊新光顏料化工有限公司;鐵紅:武漢凱興顏料有限公司;漆膜密著劑:上海?？聦?shí)業(yè)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析

大部分文獻(xiàn)上都在乙烯磷化底漆中使用四鹽基鋅黃〔1〕〔4〕〔5〕，但是我在試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中都發(fā)現(xiàn)，3#鋅鉻黃也能起到與四鹽基鋅黃同樣的作用，而在貯存穩(wěn)定性上，3#鋅鉻黃明顯高于四鹽基鋅黃，而且在價(jià)格和貨源供應(yīng)上3#鋅鉻黃占有明顯的優(yōu)勢(shì)，所以采用3#鋅鉻黃作為單組份乙烯磷化底漆的主要防銹顏料。因?yàn)樘岣咂崮さ哪望}水性能的前提是必須保證漆膜的附著力、彎曲性能、耐沖擊性能和焊接燒蝕寬度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，所以根據(jù)以往試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，將顏料體積與基料(PVB樹(shù)脂)體積之比設(shè)為常數(shù)，為了保證漆膜有足夠的遮蓋力，將鐵紅的體積固定在1.5212cm3，膨潤(rùn)土起輔助防沉作用，對(duì)耐鹽水的影響不大，所以根據(jù)防沉要求和以往的經(jīng)驗(yàn)添加量設(shè)定為2.5%。如此，對(duì)漆膜對(duì)耐鹽水性能產(chǎn)生影響的因素就只剩下了四個(gè)因素，分別是:A.磷酸用量;B.防沉劑用量;C.鋅鉻黃與磷酸鋅的體積比;D.磷酸鋅的產(chǎn)地，對(duì)這四個(gè)因素分別取三個(gè)水平，分別是A(A1:2.22%，A2:2.37%，A3:2.51%);B(B1:0.17%，B2:0.25%，B3:0.33%);C(C1:1.4，C2:1.0，C3:0.6);D(D1:廣西，D2:龍?jiān)矗珼3:新樂(lè))按正交試驗(yàn)表L9(34)設(shè)計(jì)試驗(yàn)見(jiàn)表1。

為了便于對(duì)結(jié)果的分析，對(duì)耐鹽水的情況進(jìn)行分級(jí)。

24小時(shí)起泡7個(gè)以上，9級(jí)4～6個(gè)，8級(jí)，1～3個(gè)，7級(jí)

48小時(shí)起泡7個(gè)以上，6級(jí)4～6個(gè)，5級(jí)，1～3個(gè)，4級(jí)

72小時(shí)起泡4個(gè)以上，3級(jí)1～4個(gè)，2級(jí)，未起泡，1級(jí)

由此可得出，主次因素的順序和最佳方案為C1，B2，D1，A2。即鋅鉻黃與磷酸鋅的體積比1.4時(shí)，防沉劑用量為0.25%時(shí)，磷酸鋅的產(chǎn)地為廣西三晶時(shí)，磷酸的用量占2.37%時(shí)，漆膜的耐鹽水性能達(dá)到最佳，所進(jìn)行的9個(gè)試驗(yàn)的附著力，彎曲性能，耐沖擊性能和焊接燒蝕寬度均符合要求。

后按試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行小試，經(jīng)檢測(cè)證明耐鹽水可達(dá)96h，附著力1級(jí)，耐沖擊性50kg·cm，彎曲性能1mm，焊接燒蝕寬度小于2mm均符合預(yù)定要求。

在以往的試驗(yàn)中，曾試圖加過(guò)耐鹽霧助劑〔6〕，以期提高漆膜的耐鹽水能力，但是因?yàn)轶w系中含有磷酸，致使有些耐鹽霧助劑失去效用，只有深天吳化工的一款HMM-FM在體系中相對(duì)穩(wěn)定，但是只有添加量達(dá)到8%～10%時(shí)，才能起到作用(其說(shuō)明書(shū)建議添加量為0.5%～1.5%)。成本相對(duì)較高。依照本次試驗(yàn)最佳方案添加8％(質(zhì)量份)的耐鹽霧助劑，耐鹽水可達(dá)144h。

2 結(jié)語(yǔ)

1)單組分鐵紅乙烯磷化底漆中對(duì)漆膜耐鹽水性影響依主→次依次為C(鋅鉻黃與磷酸鋅的體積比)B(防沉劑用量)D(磷酸鋅的產(chǎn)地)A(磷酸用量)。2)當(dāng)取值為C1，B2，D1，A2時(shí)為最佳方案。3)有些耐鹽霧助劑在酸性體系中會(huì)失去作用，而有些雖然能保持穩(wěn)定添加量必須達(dá)到一定量(如HMM-FM需加到8%～10%)才能起到提高漆膜耐鹽水的作用，但成本太高。

參考文獻(xiàn)

[1]陳世杰主編.涂料工藝(增訂本)第一分冊(cè).北京化學(xué)工業(yè)出版社，1994，8(2).1996，2(3)次印刷.865～868.

[2]費(fèi)榮昌，費(fèi)定暉.概率統(tǒng)計(jì).濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社，1985，4(1).167～181.

[3]倪玉德主編.涂料制造技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社，2007，7(1)，2004，8.第二次印刷.389～444.

[4]涂料工藝.第八分冊(cè).石油化學(xué)工業(yè)出版社，1976，8(1)，第一次印刷.8～77.

[5]虞兆年.防腐蝕涂料和涂裝.北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003.106～112.

[6]劉志，楊小剛.超厚膜環(huán)氧重防腐涂料耐中性鹽霧性能研究[J].涂料工業(yè)，2009，39(3):57～60.