新時(shí)期低VOC環(huán)氧防腐涂料生產(chǎn)及有效利用

鄭鵬星

摘 要：面對(duì)環(huán)境和市場迫切需求，文章提出了新時(shí)期低VOC環(huán)氧防腐涂料的生產(chǎn)方法，且對(duì)該種涂料的應(yīng)用領(lǐng)域做出了分析。

關(guān)鍵詞：低VOC環(huán)氧防腐涂料；生產(chǎn)工藝；利用途徑

在對(duì)工業(yè)發(fā)展應(yīng)用的主要涂料分析，其應(yīng)用的主流產(chǎn)品多是環(huán)氧樹脂涂料，這種涂料多為溶劑型的涂料，體積的固體含量是60%、VOC在450g/L，這種涂料中的有機(jī)溶劑一旦揮發(fā)到空氣中的話，人體吸附后會(huì)對(duì)人體健康造成威脅，并且這種涂料存在較大的安全隱患，容易誘發(fā)火災(zāi)，此外這種涂料中的有機(jī)物在紫外線的照射下，與空氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)有一定程度的煙霧，也就造成空氣中的PM2.5指數(shù)升高，造成對(duì)環(huán)境的污染，總之這些涂料存在較多的問題，有待我們進(jìn)行研究發(fā)展。

1 研究創(chuàng)新低VOC環(huán)氧防腐涂料的必要性

1.1 環(huán)境發(fā)展的需求

現(xiàn)階段的實(shí)際生活中，由于工業(yè)生產(chǎn)的污染，空氣質(zhì)量越來越差，空氣中的PM2.5含量增加，霧霾的天氣增加，嚴(yán)重的影響著人們的身體健康，為此，國家環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督部門，頻繁出臺(tái)相關(guān)的政策，加大對(duì)空氣的治理力度，在這種大背景下，涂料企業(yè)的排污成本可能受政策的影響，會(huì)顯著提升，另一方面，國家加大對(duì)涂料生產(chǎn)的征稅立度，面對(duì)這種嚴(yán)重的市場發(fā)展挑戰(zhàn)，研究開發(fā)新的環(huán)境友好型低VOC涂料已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的主流趨勢[1]。

1.2 市場的需求

傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)，以往使用較多的是環(huán)氧煤瀝青涂料或是高氯化聚乙烯涂料等，這些較為陳舊的涂料雖然在實(shí)現(xiàn)防腐性能方面有著無可比擬的優(yōu)勢，但是往往含有較高成分的揮發(fā)性有機(jī)物，以及有些涂料中的重金屬成分也是較多，這些涂料都是不符合環(huán)境有好型社會(huì)發(fā)展需求的，為此，我們必須加大開發(fā)研究力度，利用新科技，探求尋找切實(shí)有效的新材料已經(jīng)成為進(jìn)一步滿足市場需求急需解決的問題，新材料需要具備在有效滿足不含重金屬、有害的致癌物質(zhì)、低的VOC、較為干燥迅速以及較厚的模型施工特點(diǎn)。

2 低VOG環(huán)氧防腐涂料的生產(chǎn)

2.1 主要原材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2.2 制備方法

（1）鐵紅、工程黃、灰色磷酸鋅環(huán)氧底漆。鐵紅、工程黃、灰色磷酸鋅環(huán)氧底漆的生產(chǎn)方法：在調(diào)料釜中加入配方量的兩種環(huán)氧樹脂和混合溶劑，在低速攪拌下加入硅烷偶聯(lián)劑、分散劑，根據(jù)顏填料密度，按照先輕后重的順序，依次加入各種粉料，并避免混入其他雜質(zhì)，最后加入增稠劑，高速分散20-30min，然后過濾，進(jìn)入臥式砂磨機(jī)研磨，分散到細(xì)度小于50um；調(diào)整黏度、固份，取樣檢驗(yàn)合格后，經(jīng)120目過濾后計(jì)量包裝[2]。（2）環(huán)氧富鋅底漆。環(huán)氧富鋅底漆的生產(chǎn)方法：在調(diào)料釜中加入配方量的兩種環(huán)氧樹脂、混合有機(jī)溶劑在低速攪拌下，緩慢添加鋅粉，最后加入觸變劑，避免混入其他雜質(zhì)，高速分散20.40min，取樣檢驗(yàn)合格后經(jīng)120目過濾計(jì)量包裝。（3）環(huán)氧云鐵中間漆。環(huán)氧云鐵中間漆的生產(chǎn)方法：在調(diào)料釜中加入環(huán)氧樹脂、混合有機(jī)溶劑在低速攪拌下加入硅烷偶聯(lián)劑、分散劑，根據(jù)顏填料密度，按照先輕后重的順序，依次加入各種粉料，并避免混入其他雜質(zhì)，最后加入觸變劑，高速分散30-60min，取樣檢驗(yàn)合格后120目過濾計(jì)量包裝。

3 配方設(shè)計(jì)及分析

3.1 對(duì)樹脂選擇的分析

雙酚A型的環(huán)氧樹脂分子的構(gòu)成成分中主要有醚鍵和羥基，這種材料具有的耐化學(xué)性能良好，并且具有較高的浸潤性和較強(qiáng)的粘附力，通過對(duì)結(jié)構(gòu)是剛性的苯環(huán)和與結(jié)構(gòu)是柔性的羥基進(jìn)行合適的排列，借助這種方式可以實(shí)現(xiàn)賦予涂料較好的物理性能，以便于施工[3]。

3.2 固化劑的選擇

為了進(jìn)一步滿足VOA對(duì)固化劑要求的高固含量和低粘度要求，結(jié)合之前，環(huán)氧防腐材料在選擇固化劑上大多采用的是聚酰胺，這種固化劑的優(yōu)勢就在于綜合化性能較為優(yōu)良，缺點(diǎn)是粘度太大，進(jìn)行施工的過程中，對(duì)活化期要求嚴(yán)格，并且這種材料的地溫固化性能相對(duì)較差；其次，改性芳香胺和改性脂環(huán)胺的材料應(yīng)用也較為廣泛，這兩種材料的防腐性能以及耐化學(xué)性都比較好，缺點(diǎn)是容忍性相對(duì)較差；酚醛胺固化劑對(duì)低材的表面要求不高，且粘度也較低，對(duì)固化溫度要求也較低，缺點(diǎn)是柔韌性不佳。

3.3 顏填料的選擇

顏料在涂料中主要是起著著色的功能，高固體分防腐蝕環(huán)氧涂料一般是屬于厚槳型的涂料，在施工過程中，如果施工需要很長時(shí)間的風(fēng)干處理，則施工表面就會(huì)出現(xiàn)顏料產(chǎn)生浮色或是法華的情況，針對(duì)這種情況，以此在選擇顏料時(shí)，盡可能的選擇耐候性能較好的無機(jī)顏料，如鈦白或是氧化鐵紅等。同時(shí)在涂料設(shè)計(jì)制作過程中，對(duì)顏填料的選擇還需滿足無毒的要求，在漆膜的應(yīng)用中，具有良好的防腐性與封閉性能。其次，對(duì)填料的選用上應(yīng)該注意的事項(xiàng)。填料的選用對(duì)圖層最終的效果也有很大的影響，加入恰當(dāng)比例的填料，可以有效提高涂料的耐磨性和遮蓋力。減低環(huán)氧化樹脂固化時(shí)的體積收縮率，有效降低成本，并使涂料具有穩(wěn)定的儲(chǔ)藏力。

3.4 助劑的選擇

對(duì)于高固體的環(huán)氧材料，為了實(shí)現(xiàn)材料的涂裝施工過程中的防腐性以及穩(wěn)定性而言，在進(jìn)行涂料設(shè)計(jì)配置時(shí)，需要在涂料中添加一定成分的觸變劑或是消泡劑等，觸變劑的主要作用是改善材料體系的儲(chǔ)存穩(wěn)定性與噴涂過程中的抗流掛性問題。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，GARAMITE1958是一種應(yīng)用效果較好的觸變劑，在涂料實(shí)際應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)明顯的觸變效果，較大的提高了涂膜的抗流掛性。一般而言，在涂料中應(yīng)用濕潤的分散劑可以促使填料濕潤、分散，致使防止涂料表面出現(xiàn)返粗、浮色、沉淀等弊病；而涂料中添加一定比例的消泡劑主要是為了有效抑制涂料施工中形成的氣泡。達(dá)到涂料表層的致密平整，以及盡可能的做到最佳的防腐保護(hù)性能。

4 實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用中，厚漿型涂料的黏度范圍在3000-10000mpa.s之內(nèi)的產(chǎn)品，可在不添加稀釋劑的情況下進(jìn)行噴涂。經(jīng)檢測未發(fā)現(xiàn)重金屬，VOC含量小于250g/L；鐵紅環(huán)氧底漆，工程黃環(huán)氧底漆，主要用于工程機(jī)械上起防銹作用，而對(duì)于工程防腐涂料中主要使用富鋅環(huán)氧底漆、鐵紅環(huán)氧底漆、磷酸鋅環(huán)氧底漆和環(huán)氧云鐵中間漆等產(chǎn)品。

5 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合現(xiàn)代市場發(fā)展需求，對(duì)重防腐涂料的主要發(fā)展方向還是集中于盡可能的少溶劑，無溶劑。較少對(duì)環(huán)境的污染，在降低成本的前提下，最大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源。且逐步優(yōu)化涂料的各項(xiàng)性能。使其具備更廣泛的應(yīng)用途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]吳遠(yuǎn)光.低VOC環(huán)氧防腐涂料的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].涂料與應(yīng)用，2016，17（1）：27-30.

[2]邵德龍，楊后旺，楊建華.高抗流掛厚漿型環(huán)氧重防腐涂料的制備[J].上海涂料，2014，52（6）：10-12.

[3]史國良.水性丙烯酸防腐涂料的研究進(jìn)展[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（23）：37-43.