水性環(huán)保金屬漆改性的一個(gè)新的發(fā)展方向
其他的水性環(huán)保金屬漆改性包括有機(jī)硅改性、無機(jī)納米粒子改性、環(huán)氧樹脂改性、氟改性、氯化橡膠改性、紫膠改性及磷酸酯改性等。
有機(jī)硅改性 可以通過物理法或化學(xué)法實(shí)現(xiàn)。物理法由于存在樹脂貯存穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)而被淘汰;化學(xué)法就是將有機(jī)硅中間體與脂肪酸、多元醇、多元酸反應(yīng),再與偏苯三酸酐酯化。Murillo等。通過高支化的醇酸樹脂與Z-6018硅進(jìn)行醚化反應(yīng)得到醇酸-硅高支化納米樹脂(ASi-HBRs),研究表明硅改性的高支化醇酸樹脂黏度較低、易于成膜,并且隨著硅含量的增加,樹脂的黏度、光澤、硬度、耐化學(xué)腐蝕性等也隨之增加。少量納米材料的加入能夠大大改善復(fù)合材料的性能,近年無機(jī)納米材料在醇酸樹脂合成中的應(yīng)用也是水性環(huán)保金屬漆改性的一個(gè)新的發(fā)展方向。紫膠是一種含有多個(gè)羥基和一個(gè)羧基的天然樹脂,具有防水、防腐、粘合力強(qiáng)、固色性能好、無毒等特性。胡國文以紫膠替代部分三羥甲基丙烷,利用紫膠中的多羥基與醇酸樹脂酯化交聯(lián),提高了水性環(huán)保金屬漆的耐水性。何立凡等在丙烯酸改性醇酸樹脂的基礎(chǔ)之上引入了磷酸酯功能單體,可進(jìn)一步提高涂膜的附著力和耐腐蝕性。
醇酸樹脂在空氣中成膜的過程中存在放熱反應(yīng)。固化成膜前后 的紅外光譜圖。由未固化紅外光譜(a)曲線中所示2926cm-1處為飽和C-H伸縮振動(dòng)峰,700~800cm-1處為烯烴C-H面外彎曲振動(dòng)峰,1650cm-1處為烯烴C=C伸縮峰。與固化樹脂的紅外光譜(b)曲線對(duì)比可以看出,固化樹脂(b)曲線中的2926、750cm-1兩處振動(dòng)峰明顯減弱且1650cm-1處的C=C伸縮峰消失,表明樹脂在固化過程中與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成環(huán)狀過氧化物,然后以C-C鍵形成交聯(lián)。同時(shí),固化樹脂紅外光譜(b)曲線中1260cm-1處的C-O伸縮振動(dòng)峰以及1490cm-1處的芳烴C=C骨架振動(dòng)和750cm-1處的O-H面外彎曲峰也表明樹脂在固化過程中發(fā)生氧化。此外,結(jié)合兩條紅外譜圖得出,在950~1400cm-1范圍內(nèi)的醚鍵R-O-R′隨著固化不僅能有過氧鍵的生成,還有類似于酯的生成而產(chǎn)生的醚鍵,各含氧基團(tuán)含量在固化過程中含量增加,說明固化過程是不斷吸收氧氣的過程。
醇酸樹脂合成:將豆油脂肪酸和季戊四醇按照油度60%的配方量加入到裝有攪拌器、溫度計(jì)、分水器及氮?dú)獗Wo(hù)的500mL四口瓶中,開動(dòng)攪拌,升溫至120℃,加入催化劑LiOH,繼續(xù)升溫至230~240℃下保溫醇解,當(dāng)取少量反應(yīng)液溶于甲醇中呈透明狀態(tài)時(shí),即醇解完成;降溫至180℃進(jìn)行酯化反應(yīng),加入鄰苯二甲酸酐和回流二甲苯,停止通N2,并緩慢升溫至200~220℃下回流脫水,當(dāng)樹脂的酸值小于20mgKOH/g時(shí)為酯化反應(yīng)終點(diǎn)。
的固化過程是不飽和脂肪酸雙鍵發(fā)生氧化交聯(lián)的過程,即碳碳雙鍵氧化轉(zhuǎn)化為C-C、C-O、C=O和R-O-O-R′,該固化反應(yīng)為引發(fā)醇酸樹脂漆漆漆渣自燃的放熱化學(xué)反應(yīng),筆者合成醇酸樹脂漆的固化過程放熱量為5383.6J/g。
自燃理論模型分析表明,醇酸樹脂漆的固化反應(yīng)熱可引發(fā)漆渣自燃,且漆渣體積越大、固化時(shí)間越短,越易引發(fā)自燃。
大型鋼結(jié)構(gòu)表面本身存在較多的防銹油、蠟、機(jī)油、柴油、助焊劑等影響涂料附著的成分,而目前有很多鋼結(jié)構(gòu)廠為了降低生產(chǎn)成本,對(duì)底材不作拋丸、打磨、除油處理,這對(duì)溶劑型的醇酸防銹漆影響程度不是很高,現(xiàn)在需要改成水性防銹漆進(jìn)行涂裝時(shí),就大大增加了水性防銹漆的施工難度,并影響粘結(jié)強(qiáng)度。
針對(duì)這種情況一般會(huì)選擇有機(jī)硅類流平劑來降低水性漆的表面張力而達(dá)到流平的效果,這是因?yàn)橛袡C(jī)硅類流平劑帶有低表面能的側(cè)基,其表面能和表面張力均很低。但鋼材表面的油污仍然存在,最終被漆膜包覆著,仍存在于鋼材與漆膜之間,嚴(yán)重影響著漆膜的附著力。實(shí)驗(yàn)采用主要成分為十二烷基苯磺酸鹽的表面活性劑作為油污乳化劑,可將鋼材表面的各類油污直接進(jìn)行乳化,使水性防銹漆能良好地接觸到鋼材表面。
后來慢慢地在三十年代在美國的二個(gè)工程師發(fā)現(xiàn)了它的很多用途,所以才大量地發(fā)展了這種樹脂。后來在二戰(zhàn)時(shí)期。因?yàn)橛梅冷P漆與玻璃纖維做成的船由于比其他材質(zhì)的船輕,所以速度比較快。因而在戰(zhàn)時(shí)占了一些先機(jī),爭取了很好的機(jī)會(huì),從而加大了人們對(duì)這種樹脂的全新的認(rèn)識(shí)。也可以說這種材料是二戰(zhàn)時(shí)期美國的一種密秘武器,由于這種樹脂一些特別的性能,所以在耐腐蝕、浴室、廚房柜、船用、冷卻塔、工藝品、腰線、彩色的屋頂、建筑,現(xiàn)在的主導(dǎo)方向主要是在復(fù)合材料方面加大了它的應(yīng)用范圍。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,現(xiàn)在的這種樹脂已經(jīng)從一個(gè)比較小的產(chǎn)量發(fā)展成一個(gè)比較大的一個(gè)復(fù)合性的行業(yè),從業(yè)人員全球大約不下十萬人,美國現(xiàn)在這種樹脂一年的產(chǎn)量大約是八十萬噸,日本現(xiàn)在大約是六七十萬噸,臺(tái)灣大約是二三十萬噸,我們國家大約現(xiàn)在已經(jīng)超過了日本,成為全球第二大防銹漆產(chǎn)量大國之一, 現(xiàn)在這類產(chǎn)品在歐共體也有五十多萬噸的產(chǎn)量,現(xiàn)在這種的產(chǎn)品的投資熱點(diǎn)是在中東國家。
這種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是質(zhì)量是日本和美國是第一位的,臺(tái)灣次之,在歐共體是瑞典最好,法國和英國次之,德國的產(chǎn)品也不錯(cuò),總體上歐共體的質(zhì)量比我們國家的產(chǎn)品質(zhì)量要好一些,我們國家的產(chǎn)品的質(zhì)量是良莠不齊,說起來還是這個(gè)工藝品的用戶來造成的,因?yàn)楣に嚻穼?duì)樹脂的要求不是很嚴(yán)格的,所以造成了 一些不必要的次品出來,有時(shí)有的老板為了急功近利,胡亂的來試產(chǎn),最后導(dǎo)致產(chǎn)品在反應(yīng)過程中就報(bào)廢了。
( )本著“以人為本、科技創(chuàng)新”的宗旨,緊跟國際潮流,堅(jiān)決落實(shí)國家“節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境”的基本國策,相繼研發(fā)、生產(chǎn)、推廣了 、 、 、 、 、 等系列產(chǎn)品,得到了業(yè)內(nèi)眾多用戶的認(rèn)可。