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阻燃水性带锈涂料研究阻燃水性带锈涂料研究0鲍比达

发布时间:2022-06-26 00:33:20 来源:艺能娱乐网

阻燃水性带锈涂料研究,阻燃水性带锈涂料研究

摘 要 : 介绍一种通过转化组分、成膜组分和助剂组分接技改性研制而成的涂料。它籍着化学作用将铁锈转化为不再被氧化锈蚀的稳定的配位化合物 , 形成一层的保护性漆膜 , 能抑制再生锈 , 成为金属油漆所需的底漆 , 可以和多种面漆配套使用 , 且为水性阻燃耐高温 , 漆膜耐水耐化学腐蚀。关键词 : 阻燃 ; 水性 ; 带锈涂料 ; 耐高温  该涂料是一种新型的带锈防锈涂料 , 可以直接 涂刷在铁锈为 20 ~ 80 μ m 的钢铁表面 , 使铁锈转化 为稳定的络合物另外 , 受石油资源及环保法规对 有机挥发物质的限制等因素的影响 , 涂料工业正积 极地朝水性方面发展 , 因此 , 水性防腐涂料的研制 也就成为涂料工业的一个重要课题。  通过对转化组分、成膜组分和助剂组分进行接 技改性配制成阻燃、水性、锈面防腐涂料 ( 漆 ) 。 它籍着化学作用将铁锈转化为不再被氧化锈蚀的稳 定的配位化合物 , 形成一层坚韧的保护性漆膜 , 能 抑制再生锈 , 成为金属油漆所需的底漆 , 可以和多 种面漆配套使用 , 且起到第一道底漆的作用 , 用于 工业防腐 , 取得了良好的效果。 1  金属腐蚀机理 [ 1 ]   引起金属腐蚀的原因 , 在于金属内部的杂质在有电解质存在的条件下 , 构成了原电池而发生了电化学反应。但不同的金属其锈蚀的情况却有很大的差别。较不活泼的一些金属 , 如 Ag 、 Pt 、 Au 等 ,由于构成原电池时 , 因电极电位较高 , 一般作为阴极 , 被锈蚀的是作为阳极的其他金属。还有一些较活泼的金属 , 如 Al 、 Mg 、 Zn 等 , 虽然它们的还原电位较小 , 易作为原电池的阳极而被锈蚀 , 但锈蚀的产物 ( 主要是氧化物 ) 与基底金属的晶格常数非常接近 , 于是在金属表面形成了一层致密的保护膜 , 隔绝了金属与外界环境接触 , 阻止了金属的锈蚀。实际上铁锈的成分是很复杂的 , 因外界的条件不同而成分不一。在大气中 , 主要成分为 Fe 2 O 3 · H 2 O 、 FeOOH 和 FeO · H 2 O [ Fe (OH) 2 ] , 还有一些 Fe 3 O 4 · x H 2 O , 与 Al 、 Zn 、 Mg 相反 , 铁锈和铁的晶格常数相差甚远 , 前者几乎是后者的 3 倍 (Fe 2 O 3 为 0 . 83 nm 而 Fe 为 0 . 286 nm) 。因此 , 铁锈只能在铁的表面形成一层疏松多孔的氧化皮 , 不能起到封闭保护作用 , 水和氧气及其他对铁具有腐蚀作用的气体 (SO 2 、 Cl 2 等 ), 可以通畅渗入 , 使铁不断被锈蚀。 2  实验部分 2 . 1  主要原材料   磷酸 (85 %) 、甲醛 (37 %) 、尿素 , 三乙醇胺、三聚氰胺、氢氧化钠、氢氧化铝、氧化锌、酒精等 , 均为工业级。 2 . 2  实验操作步骤 2 . 2 . 1  合成转化组分   在装有搅拌器的容器内加入磷酸 525 g 、氢氧化铝 8 . 0 g , 氧化锌 2 . 0 g 及过渡元素锰和钴的有机化合物适量 , 搅拌使其完全溶解 , 即得转化组分。这些成分的作用 , 改变了原电池阳极的组成。使其还原电位升高 , 抑制了电化腐蚀 , 而且与成膜组分一起 , 在钢铁表面形成了致密的保护性漆膜。 2 . 2 . 2  合成成膜组分 [ 2 ]   仅仅将转化液涂覆于钢铁表面是不够的。因为所形成的螫合物经日光暴晒和雨水冲刷而逐渐变脆开裂剥落 , 致使钢铁重新生锈。所以需要一层树脂来加强其附着力和保护性 , 采取的措施是在涂料中加入一定量的树脂。选择什么样树脂合适是很重要的。很显然 , 选择的树脂必须具备以下条件 : 能与转化组分均匀混合而不影响其它成分的性能和作用 ; 具有较好的涂刷性 , 成膜后具有一定的强度和防护效果 , 并且要求具有水溶性。   经多次实验证明 , 本研究选用合成树脂 , 其制作工艺为 : 在一个带有搅拌器 , 回流冷凝器 , 温度计的四颈烧瓶里加入甲醛 215 g , 三乙醇胺 25 g , 三聚氰胺 10 g , 尿素 50 g , 搅拌使其溶解升温到 95 ~ 100 ℃ , 保温 2 h , 然后降温至 30 ℃ , 搅拌加水 25 g , 搅拌 0 . 5 h 后即得合成树脂。 2 . 2 . 3  助剂组分  主要包括缓蚀剂 ( 硫脲 ) 、固化剂、防老防结皮剂 , 以及阻燃剂等 , 这些成分虽然用量很小 ( 总计约 6 % ~ 9 %) , 但不可缺少。 2 . 2 . 4  阻燃水性带锈涂料配方及生产工艺   将成膜组分 400 g 加入盛有 535 g 转化组分的反应器中 , 充分搅拌 0 . 5 h , 再加入 70 g 助剂组分搅拌 1 h 时即得产品。 3  主要技术指标 4  讨  论   从试制的产品抽样结果看 , 其性能完全达到了技术标准 , 以生产工艺过程和性能方面分析 , 有以下特点 : (1) 生产是在常温常压下进行 , 所需设备不复杂 , 工艺过程较简单 , 原料来源丰富易得 , 生产过程中不耗大量能源 , 符合环保法规 , 无 “ 三废 ” 排出。 (2) 转化铁锈能力较强 , 评价带锈漆转化铁锈能力 , 可用转锈强度 H 表示 H = 一道漆涂锈厚度一道漆漆膜厚度   H 越大 , 带锈漆转锈能力越强 , 本带锈涂料转锈强度为 3 . 5 ~ 3 . 7 。这与国内同类型产品相比要高得多 ( 国内带锈漆转锈强度一般为 1 ~ 1 . 8) (3) 该涂料能广泛地与多种底漆或面漆配套使用且无咬底起皮现象。突出的特点即为水性、阻燃、耐高温、耐化学腐蚀。阻燃性表现在即使涂刷在易燃的纸、木料、棉纺织品上 , 不论是有焰和无焰燃烧均在 6 s 内自熄。 该产品的研制成功投入市场应用广泛 , 适用于桥梁、船舶、车辆、机械、采油设备及输送管道的外表和其它各种钢铁构件表面的除锈防锈 , 亦可用于家庭钢铁门窗的除锈 , 具有自己的独特之处 , 在同类产品中表现出它的新颖性和先进性 , 鉴于以上特性 , 使得开展阻燃水性带锈涂料的研制和推广应用具有很大的实际意义。

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