江拥（成都拜迪新材料有限公司， 成都 611535）
摘要： 介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆，此水性防锈漆完全符合环保标准要求，VOC排放小于80 g/L，具有非常优异的施工性、防腐性、耐人工老化性，为大型钢结构表面的涂装提供了一种具有创新性的的水性涂层技术。
关键词： 大型钢结构； 水性防锈漆； 防锈性能； 耐人工老化
0 引言
随着国家对环保要求越来越严格，国家先后出台了新环保法、消费税、排污税，相应城市也为了治理PM 2.5禁止溶剂型涂料的生产和使用，如何实现环境友好型涂层的技术发展是涂料界目前最关键的创新项目。目前国内大型钢结构表面的防护涂装仍然处于比较落后的原始阶段，其涂装给PM 2.5造成了非常大的影响，从而使大型钢结构表面的涂装成为了环保部门重点关注的对象。笔者详细介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆，此水性防锈漆完全符合环保标准要求，VOC排放小于80 g/L，具有非常优异的施工性、防腐性和耐人工老化性，为大型钢结构表面的涂装提供了一种具有创新性的水性涂层技术，此技术获得了国家授权专利，专利号为CN103468077A。通过大量试验，从中选出最具有代表性的5个案例进行分析。
1 试验部分
1.1 原料
丙烯酸乳液A：MC-105（北京东方亚科力化工），丙烯酸乳液B：BS-104（信中源乳液），氧化铁红：190D（河南新乡氧化铁厂），防锈剂：B-500（常州众普科技有限公司），填充料： 500目硫酸钡及500目重钙（山东淄博雍滨矿石厂），有机膨润土：SMP-HV（浙江丰虹材料有限公司），分散剂：706W（迪高），消泡剂：NXZ（巴斯夫），成膜助剂：TEXANOL（伊士曼），流平剂：2025（法国高帝斯），防闪锈剂：亚硝酸钠（市售），增稠剂：3800（法国高帝斯），中和剂：AMP-95（美国陶氏），去离子水（自制）。
1.2 试验配方
试验配方见表1。
1.3 制备工艺
1）将丙烯酸乳液A加入生产缸中，采用去离子水将分散剂706W、1/2的消泡剂NXZ、亚硝酸钠溶解稀释后加入生产缸中，采用300 ~ 400 r/min搅拌5 ~ 10 min，得到预乳液；
2）在步骤1所得的预乳液中边搅拌边加入190D氧化铁红、500目硫酸钡、500目重钙和防沉剂有机膨润土SMP-HV，采用400 ~ 600 r/min分散15 ~ 20 min，然后以锆珠为研磨介质进行研磨，至细度达到50μm，得到研磨浆料；
3）向步骤2得到的研磨浆料中加入丙烯酸乳液B，同时采用中和剂AMP-95进行中和至pH为8 ~ 9，然后加入余下1/2的消泡剂NXZ，采用300 ~ 400 r/min的速度搅拌10 min，再加入B-500磷钛粉，搅拌混合均匀，搅拌速度为500 ~ 600 r/min，得到混合浆料；
4）向步骤3得到的混合浆料中加入用去离子水稀释的2025流平剂、成膜助剂，过滤，以去除锆珠，再加入3800增稠剂调整黏度，黏度控制在60 ~ 80 KU。
1.4 样板制备
选择普通低碳薄钢板为底材，尺寸为70 mm×150 mm×（0.8 ~ 1.5） mm；
底材处理：先采用溶剂将表面进行清洗干净，然后采用1 000目砂纸进行打磨处理，确保钢材表面彻底清除干净；
采用自来水按照1∶（0.3 ~ 0.5）兑稀后喷板，常规性能检测板喷涂厚度控制在20 ~ 30μm，耐盐雾性能测试板喷涂厚度控制在55 ~ 65μm；
常规性能检测板，室温条件下养护48 h后检测；耐盐雾性能板，室温条件下养护7 d后进行性能测试。
1.5 性能测试
测试项目检测方法：漆膜厚度依照 GB/T 13452.2，干燥时间依照 GB/T 1728，附着力依照 GB/T 1720，光泽依照 GB/T 9754，耐冲击性依照 GB/T 1732，柔韧性依照 GB/T 11185，耐水性依照GB/T 1733，耐盐雾性能依照GB/T 1771，耐人工老化依照GB/T 23987。
1.6 试验结果
试验结果见表 2。
2 结果与讨论
2.1 配方设计分析
此产品设计基础主要根据国家对环境保护要求，全部采用水性体系设计整个配方，完全符合PM 2.5及环保标准要求；
水性防锈漆采用2种水性丙烯酸乳液为主体原料，A具有可研磨性和优异的快干性、附着力及耐候性，B具有优异的防腐性、耐冷热循环性，拼合防锈颜料、助剂，使得其具有最佳的防锈性能，耐盐雾性能超过500 h；
此产品采用了有机膨润土与聚氨酯缔合型增稠剂搭配，使其具有非常优异的防流挂效果，一次性干膜厚度可达到60 μm不流挂，并且具有非常优异的快干性，使得在大型钢结构施工时可以快速转移，同时漆膜具有非常优异的即时耐水性及最终耐水性，涂装好的大型钢结构表干后就可以裸露于室外存放。
2.2 结果讨论
通过反复试验求证和精心设计，使得配方具有非常优异的防锈性能、施工性、干燥速度、即时耐水性以及耐人工老化性。
大型钢结构因体积较大、数量较多，不方便在密闭环境下涂装，目前国内大型钢结构表面的防护涂装仍然处于比较落后的原始阶段，其涂装给PM 2.5造成了非常大的影响，并且传统的溶剂型醇酸防锈漆对工人的身体造成极大的危害，从而大型钢结构表面的涂装成为了环保部门重点关注的对象。
3 结语
主要介绍了一种用于钢结构表面涂装的水性防锈漆，通过配方设计、试验、检测、应用后，得到了一种具有非常优异的施工性、防锈性能以及耐候性的水性环保涂层，广泛应用于各类大型钢结构、户外钢桥表面的涂装，具有非常优异防护效果。此技术已经完成产业化生产，大量应用于国内大型钢结构产品上，并获得了市场的好评。
（详情见《现代涂料与涂装》2016-5）
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