无铬达克罗涂液配方及工艺条件的研究

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1、涂料技术CoatingsTechnology31涂料技术与文摘CoatingsTechnologyampAbstracts无銘达克罗涂液配方及工艺条件0勺研究StudyonFormulaandProcessConditionsofNon-chromiumDacrometLiquid王全全柯昌美胡永周黎琴张金龙武汉科技大学化学工程与技术学院武汉430081摘要以聚氨酯改性环氧树脂为粘结剂制备出一种具有良好结合力和防腐性能的无辂达克罗涂层。实验确定了无辂达克罗涂液的配方及工艺条件。关键词无銘达克罗涂液配

2、方工艺条件0引言金属腐蚀问题遍及国民经济的各个领域对国民经济发展、资源保护、人类生活和社会环境产生了巨大危害。如果我们充分利用现有的腐蚀控制技术和方法就可挽回的腐蚀损失。涂层防腐由于操作性强、性价比高、施工运作成木低、节省能源等优点迄今为止仍是最有效、最经济、应用最普遍的方法之一。近年来达克罗处理技术因具有涂层薄、耐腐蚀、无氢脆、耐热性等优点而得到广泛应用。由于达克罗涂层中含有大量毒性强、高致癌作用的六价珞而在世界各国范围内銘的使用已经受到越来越严格的限制因此随着人们生活水平的提高及环保法规的日益严

3、格高性能与低VOC含量结合的环保型无辂达克罗技术具有广阔的应用前景。1实验部分1」无铅达克罗的工艺流程1无銘达克罗的工艺流程见图1。1.2实验材料试样本实验采用50mmx50mmxlmm规格的Q235碳钢作为基体材料。工件前处理除油、除锈、清洗无銘达克罗涂液涂覆浸渍烘烤固化冷却沥干图1无銘达克罗涂层制备工艺流程图金属粉上海徳予得贸易有限公司从徳国进口的鳞片状锌粉和铝粉。采用英国剑桥公司CAMSCAN4-40CM型扫描式电子显微镜放大5000倍观察其微观形貌如图2所示。1.3无珞达克罗涂液的制备称取一

4、定量的鳞片状锌粉和鳞片状铝粉混合加入有机液体、分散剂和流平剂搅拌均匀制成基料。称取一定量的改性树脂和聚酰胺树脂加入适量的有机溶剂搅拌均匀后添加到基料中继续搅拌直至均匀此时根据涂液的粘稠情况判断是否需加入增稠剂如加入增稠剂则继续搅拌即制得无铮达克罗涂液。1.4无珞达克罗涂层的性能测试涂层的耐腐蚀性采用耐硝酸鞍和盐雾试验两种方法测试。耐硝酸鞍试验的操作步骤如下于烧杯中配制20的硝酸镀溶液将烧杯放入恒温水浴中加热至70±1°C用温度计测量并控制水浴温度将要测试的样板全部或部分浸渍其中悬挂固定并记录样板出现

5、红锈的时间中性盐雾试验按GB/T1771《色漆和清漆耐屮性盐雾性能测定》进行试验条件为氯化钠50±10盐雾箱内温度°C连续喷雾同时记录试32涂料技术与文摘CoatingsTechnologyampAbstracts涂料技术CoatingsTechnologya锌粉b铝粉图2鳞片状锌粉和铝粉的扫描电镜图样表面腐蚀情况。涂层附着力采用十字划格法与胶带法配合使用的方法来测试根据ISO2409划格法的附着力级别判断涂层的附着力。2无珞达克罗涂液组分及含量的确定2.1粘结剂的选择达克罗涂层中的銘酸盐主要起粘接

6、剂和钝化剂的作用选择銘酸盐的替代物质是无銘锌铝涂层首先需解决的问题。替代銘酸盐的无銘物质主要有无銘钝化剂和有机聚合物O总酚2型环氧树脂为线性的低分子聚合物其分子两端为环氧基分子主链上有苯环、烷基、梵基和醋键。环氧基和梵基可以提供很好的粘结性能醋键可以提供良好的耐化学性。因此选用环氧树脂作为粘结剂时涂料具有极好的附着力、优异的耐蚀性及高度的贮存稳定性等性能但同时由于环氧树脂交联度高而引起耐冲击能力差、柔韧性差。目前环氧树脂的增韧改性方法主要包括改变环氧树脂分子结构、选用柔性I占I化剂以及物理共混增韧三

7、种2・4。聚氨酯结构中既有柔性的C—C链和C—O—C链又有活性的酰胺基团与环氧树脂相容性好。采用聚氨酯改性的环氧树脂可与大多数环氧固化剂配合使用除了具有环氧树脂的特性外还具有更高的粘接强度优异的韧性、耐冲击性、耐低温性能对金属、玻璃、陶瓷、木材、混凝土等多种材料都有很强的粘接力和抗冲击强度。目前聚氨酯是环氧树脂胶粘剂常用的改性增韧材料。图3屮a和b分别为环氧树脂E・51及聚氨酯改性的环氧树脂的红外谱图。比较图a、b可知cm・l处为环氧树脂E・51的耗基吸收峰聚氨酯改性后的环氧树脂的耗基吸收峰大大减弱

8、而在3300cm・l处及1728cm・l分别出现了氨基甲酸酯的氨基和按基吸收峰图a、b中917cm・l处的环氧基团的吸收峰变化不大。可见环氧树脂屮的疑基与一NCO发生了反应聚氨酯成功改性了环氧树脂。波^m-1a未改性的环氧树脂b聚氨酯改性后的环氧树脂图3红外谱图固化成膜是指涂覆到基材表面的涂料由液态或粉末态转化成无定型固态薄膜的过程这一过程也称为涂料的固化或涂料的干燥。聚氨酯改性环氧树脂的固化剂常用的是胺类包括脂肪胺、芳香胺、聚酰胺等。聚酰胺树脂固化剂有着极其优良的综