水性防腐蚀涂料的研究现状与展望

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1、水性防腐蚀涂料的研究现状与展望第50卷第1期2012年1月第1期上海涂料SHANGHAICOATINGSVol.50No.1Jan.201237张磊朱颜王维周铭（江苏省水性涂料工程技术研究中心，江苏扬中212221）摘要：环境友好型水性无毒防腐蚀涂料是当今防腐蚀涂料发展的主要方向。总结了水性丙烯酸涂料、水性环氧涂料、水性无机富锌涂料和水性聚氨酯涂料的特点与最新研究动向，并提出了水性防腐蚀涂料目前存在的问题及今后的技术动向。关键词：水性防腐蚀涂料；水性丙烯酸涂料；水性环氧涂料；水性无机富锌涂料；水性聚氨酯涂料中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：100

2、9-1696（2012）01-0037-050引言涂覆防腐蚀涂料是金属防护的主要手段之一。目前市售的防腐蚀涂料主要为溶剂型涂料体系，从节能、环保的角度考虑，涂料水性化是近年来研究领域关注的热点［1］E-12为基料，过氧化苯甲酰（BPO）作为引发剂，在丙烯酸聚合中将环氧树脂接枝到丙烯酸酯分子链中，且环氧基不开环，固化反应为双键加成反应，所得双组分乳液稳定性好，贮存时间长，涂膜致密，耐水性佳、耐磨性和耐候性好，光泽度高。德国不久前也开发出一种新型性能优异的防锈漆，是一种环氧改性的丙烯酸防腐蚀涂料。我国的学者、研发工作者对丙烯酸酯的研究也从未间断。潘祖仁等人［6］。水

3、性防腐蚀涂料具有毒性相对较低、气味小、施工与生产安全性高等特点。目前，水性防腐蚀涂料已在建筑装饰，汽车、船舶和集装箱制造，铁路机车，航空航天，交通桥梁等领域应用。本文就水性防腐蚀涂料的研发现状与发展趋势作简要概述［2-3］研究了某些含氨基的高聚物作为交联剂的聚合物乳液，如氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等，涂膜具有优异的致密性、耐水性、耐候性、保色性和保光性。杨新革［7］。选用丙烯酸和丙烯1水性丙烯酸涂料目前很少研究单组分纯丙体系，一般通过不同功能单体对纯丙体系进行改性，如采用苯乙烯改性，制得的丙烯酸/苯乙烯聚合物体系可配制坚硬的防腐蚀涂料。YanaiHidenor等

4、人［4］酸正丁酯自由基聚合，制得丙烯酸酯乳液，并加入纳制得水性纳米丙烯酸抗菌涂料，具有优异的米TiO2，防腐蚀性、耐候性、耐菌性和耐溶剂性，抗污能力强。海宁市海龙化学责任有限公司研制的B13-11水性丙烯酸镜背防腐涂料是一种优良的防腐蚀涂料，它的防护周期长，耐老化性优异。唐文静等人［8］采用含环氧基和羟基合成的含氟的丙烯酸酯类单体先聚合，制得聚丙烯酸酯中间体，再与含缩水甘油基和可水解硅烷基的低聚硅氧烷缩合反应，制得涂膜致密的单组分低温固化硅丙涂料，其耐水性、耐候性、耐高温性、拉伸强度都有显著提高。美国Rohm&Hass公司开发的水性双组分环氧/丙烯酸涂料

5、系列MAINCOTEAE-58[收稿日期]2011-12-12［5］丙烯酸聚酯以丙烯酸全氟烷基酯为功能单体，采用预乳化半连续聚合法合成氟改性的丙烯酸树脂，将氟元素引入丙烯酸酯的主链或侧链，配制的涂料呈现优异的耐化学品性、耐高温性、拉伸强度和防腐性。目前，水性丙烯酸防腐蚀涂料已经广泛用于钢材、镀锌件、铝材、混凝土、木材等领域的防腐。，以环氧树脂38上海涂料第50卷2水性环氧涂料水性环氧防腐蚀涂料的研究经历了几个阶段：第一代水性环氧体系直接用乳化剂进行乳化，主要以聚乙烯醇为乳化剂，并开始研究用多酰多胺与环氧化合物的加成物、聚乙氧撑醚等作为乳化剂。第二代水性环氧体系是

6、采用含环氧基的水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂，并出现自乳化型环氧树脂。第三代水性环氧体系是由美国壳牌公司经多年研发成功的，这一体系的环氧树脂和固化剂都接上了非离子型表面活性剂，由其配制涂料的性能指标可达到或超过溶剂型涂料。从20世纪70年代开始，国外已经不断有新的合成技术及防腐蚀涂料产品推出，如德国Henkel公司的水性环氧树脂系列WATERPOXYl401、1455等，水性环氧固化剂WATERPOXY751、755等；美国Shell公司的EPIREZ3510-W-60及EPI-REZW-5l等；美国DEVOEMAREN涂料公司的Devran230、240QC和

7、Devchem252和Devran188都是卓有成效的无溶剂环氧树脂的代表［9-11］船舶等领域的防腐。3水性无机富锌涂料水性无机富锌防腐涂料经历了70余年的发展历程，主要有3个阶段［15］：第一阶段，热固化无机富锌涂料。无机富锌涂料最早诞生于20世纪30年代的澳大利亚，其发明人是工程师VictoeNightingale。第二阶段，后固化无机富锌涂料。无机富锌涂层的处理工艺于1949年被介绍到美国，并于1952年开发成功后固化无机富锌涂料。第三阶段，自固化无机富锌涂料。随着对锌/硅酸盐化学研究的深入，开发了具有自固化特性的水性富锌涂料，即不必喷洒后固化液，固化后

8、也不必另行清除涂层表面固