鳞片状锌粉在水性防腐涂料中的应用研究

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1、鳞片状锌粉在水性防腐涂料中的应用研究杨恒1朱晓云2郭忠诚1，2(1．昆明理工恒达科技有限公司，昆明6501062．昆明理工大学，昆明650093)摘要：球磨法制备的鳞片状锌粉，经分级、表面改性后应用于水性防腐涂料，表现出易分散，不易沉降等优越性能；以球状锌粉和鳞片状锌粉进行对比试验，得出鳞片状锌粉的用量仅为球状的1／3就可以达到相同的防腐要求，且漆膜厚度薄，外观好。‘关键词：鳞片状锌粉表面改性水性防腐涂料1引言随着环保形势的日益严峻，发达国家已停止或限制使用大部分传统高溶剂含量的防腐涂料，转向环保型涂料方向发展，美国水

2、性涂料的产量已占52％，德国为46％，日本为17％，而作为涂料生产大国的中国仅为8％。因此，生产和使用环保型涂料已势在必行，我国防腐涂料正朝着无毒(或低毒)、无污染、节能、经济、高效的方向迈进。鳞片状锌粉在防腐涂料中的使用就符合这一发展方向，从其性能结构考虑，鳞片状锌粉具有以下特点：片状锌粉有较大径厚比，因此鳞片状锌粉底漆所需的最小涂层厚度可小于球状锌粉底漆的厚度；片状锌粉保证使用时足够大的电接触面积，使可接受的PVC、CPVC的范围更宽，这样既可以提供足够的阴极保护，又能保持更高的共聚粘结力；片状锌粉有更好的抗沉降性

3、，使底漆中锌含量的不均匀性大大减少，同时，由于鳞片锌在涂膜中平行交叠排列、表面致密，锌片在涂膜中不仅起到牺牲阳极的作用，而且还起到屏蔽作用，大大减少了水、离子在涂膜中的渗透，从而增强涂层的防腐蚀作用：鳞片状锌粉在成膜时以落叶状平铺在工件表面，在使用量上少于常规锌粉，也不会降低涂料的防腐蚀性能。鳞片锌粉也可以和其它防蚀颜料，如云母氧化铁、云母粉等混使用。鳞片锌粉做防腐涂料的填料，不仅具备常规富锌涂料的性能，也有它独到之～21～处。其用量少防腐性能优越，相同防腐性能的富锌涂料，鳞片状锌粉成膜层的总重量仅为常规富锌的50％，

4、这样大大减轻了整个工程的自重。随着世界资源日趋渐少，以耗费少量的金属保护金属用量之最的钢构工程，增加钢构件使用寿命，做到了能源使用率最高。因此，鳞片锌粉在防腐涂料的应用必将成为防腐行业的主流。2、实验方法2．1实验原材料400目鳞片状锌粉(昆明理工恒达公司)；400目球形锌粉(云南)，1455水性环氧树脂；Waterpoxy751固化剂(国产)；消泡剂，流平剂，润湿剂(国产)；触变剂(国产)。2．2试验设备JQM型球磨机、8411型电动振筛分级机、FZG系列真空干燥机、QSJ高速分散机、QDF型附着力测定仪等。2．3实

5、验方法2．3．1鳞片状锌粉的制备鳞片状锌粉是以高纯(Zn>99％)锌锭为原料，采用雾化法制得球形锌粉，球形锌粉经球磨成鳞片状，分级得到粒度分布不同的片状锌粉。本实验采用湿法工艺，其工艺流程如下：进料一湿法球磨一分级一离心脱液一干燥一表面改性一产品2．3．2水性防腐涂料的配制称取定量的1455水性环氧树脂，充分搅拌5分钟，然后向其加入定量的润湿剂、消泡剂、Waterpoxy751固化剂，充分搅拌30分钟，静置熟化20--30分钟，加入触变剂、润湿剂高速搅拌混合均匀后就可进行施涂。防腐涂料配方见表1．表1防腐涂料配方～22

6、～求形锌粉鳞片状锌粉1455水性环氧树脂4020锌粉用量20Waterpoxy751固化剂10触变剂1润湿剂O．50．5消泡剂O．5流平剂1．O1．02．4检测方法检测方法按昆明理工恒达科技有限公司片状锌粉企标(Q／KHD06---2006)和(GB／T1771．1991色漆和清漆耐中性盐雾性能测试；GB／T9286色漆和清漆漆膜的划格试验)进行检测。3．实验结果与讨论3．1锌粉的物理性能比较见表2表2球形锌粉和鳞片状锌粉的物理性能一球形鳞片状检测项目＼物理形状球状片状颜色灰色银白2～7(超细)15(HDPZ-2+)平

7、均粒径(um)5～10(标准)30(HDPZ-3+)密度(g／cm3)7．1松装密度(g／cm3)1．8～2．50．7～1．5吸油量(％)5～818～25～23～图1鳞片状锌粉与球形锌粉的电镜图穆01菇j黼鬻飞■厂＼工艺壁艨＼未改性改性颜色大部份灰色，色泽不均色泽均匀，呈银灰色分散性能有小颗粒聚集，不易流动流动性好、无聚集、滑腻松装比重(g忙m3)0．720．45漂浮值(％)>75>99水面遮盖力(cn蝴3500伽3．2．1涂料性能表4涂料性能＼填群球形锌粉鳞片状锌粉＼检测项目＼＼锌粉在涂料中状态易沉淀，无金属光泽分散

8、均匀，金属光泽强漆膜外观表面细腻，暗灰色表面细腻，银灰色干燥时间表干40(min)30(min)实干20(h)15(h)漆膜附着力良好重涂性良好从表4中可以看出，选用鳞片状锌粉和球形锌粉做防腐涂的填料时，鳞片状锌粉具有分散均匀，有较强金属光泽；漆膜表面细腻，色泽均匀，呈银灰色；成膜后漆膜的附着力，重涂性能也优于球形锌粉。3．2．2