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水性环氧树脂使用于底漆略说
来源:- 发布时间:2018-5-4 10:48:06

  水性环氧树脂的发展大略分为五个阶段:


  1、以界面活性剂转化亲油型的液态环氧树脂形成水溶型树脂;搭配酸化过的胺盐型催化剂;此类型的组合,适用于低VOC诉求的地板漆。


  2、将固态型环氧树脂转化为水溶型树脂;搭配水溶型的胺类催化剂;在配方上的设计,添加少量的醚醇类溶剂,适用于轻防腐诉求的金属用底漆。


  3、将液态型或固态型环氧树脂混拼羧基型丙烯酸树脂,搭配适当的胺催化剂,适用于耐侯型与耐粉化型的面漆。


  4、将液态型或固态型的环氧树脂转化为水分散体,搭配分散型的胺类催化剂,适用于地板漆。


  以上四种类型的水性环氧树脂适用于非金属材质上的涂装,或轻防腐诉求的金属涂装,无法达到低VOC、重防腐的防锈要求,遂有更新的水性环氧树脂与配套用胺类固化剂开发需求。


  5、水分散型环氧树脂(环氧当量值约550上下)搭配水分散型胺类固化剂(胺当量值约225),适用于重防腐型底漆。


  以下针对此两种树脂的当量比和配方设计中所使用原材料的特性,做一下简单介绍。通常我们会以环氧当量对比胺当量1:1做为初始基础。


  环氧越多时的涂膜特性:


  1)耐水性能增加


  2)耐酸性能增加


  3)耐湿性能增加


  4)耐防锈性能增加


  5)可使用时间增长


  胺类固化剂越多时的涂膜特性:


  1)涂膜耐沾污性能增加


  2)密着性相对提高


  3)涂膜耐溶剂性增强


  4)涂膜光泽度提高


  5)涂膜交联密度提高


  如何延长水性环氧树脂系统的水性漆可使用时间


  1)提高水性环氧树脂部分的比例


  2)提高胺类固化剂的酸化比例


  3)降低喷涂粘度与有效固型份


  4)减少系统中催化剂的添加量


  个别原材料的特性:


  共溶剂(co-solvent):少许的共溶剂可以促进涂膜的成膜效应,提高抗冻融性能,改善涂膜的流平性,减少气泡的产生,同时也提高水性树脂对色料、填料的润湿性。


  高沸点的醚醇类溶剂是相对好的选择,如PPH、DPNB、TPM、TPNB等,此外DAA(二元醇酮)也是选项之一。


  一般共溶剂的添加,会造成水性漆的粘度产生变化,需要静置24小时,观察粘度的一致性。此外,如果需要提高水性漆的抗冻融性,可以适度的添加DAA:PNB1:1混合溶剂。


  消泡剂的选择:


  水性漆对消泡剂的选择极为敏感,稍一不慎,会影响涂膜的重涂性,涂膜产生鱼眼,火山口等缺陷,一般选择相容性较好的消泡剂,如BYK024或AIREX902.


  催干剂的选择:


  酚类或四级胺的助剂,添加少量,可以提升涂膜的初始硬度和耐水性能,留意添加量,避免缩短水性漆的可使用时间


  防闪锈剂:


  水性环氧树脂的施工性能,在低温、高湿度状况下,水的挥发过程相对地缓慢,容易形成闪锈现象,可以在胺类固化剂组份中,添加适量的防闪锈剂,如Raybo60,或HaloxX150等同等品;过量的闪锈剂会导致涂膜的耐防锈性能,与耐水性能下降,需评估适当的添加量。


  硅氧烷偶联剂:


  适当的硅氧烷偶联剂,0.5-3.0%的添加量,可以增加涂膜的润湿性,缩短干燥时间,也提高涂膜的硬度与防锈性能。


  环氧型的硅烷偶联剂可以预先与亲水型的介质如CarduraE10P混合,添加于水性环氧树脂中,硅烷烷偶联剂的添加量过多时,会导致涂膜产生桔皮现象,得事先评估添加量。


  抗刮/增滑剂:


  适当的聚乙烯蜡,可以提升涂膜的耐水性,添加量以不影响涂膜光泽为考量因素。


  增稠剂/防流挂剂:


  锻烧型二氧化硅,硅藻土,凹凸棒,及纤维素型增稠剂适用于水性环氧系统,防止分层现象,与施工流挂缺陷,如添加碱性型增稠剂,需预先评估是否有导致水性漆的粘度显著提升现象。


  分散剂的选择:


  传统水性建筑漆所使用的阴离子型分散剂不适用于环氧系统,会导致水性环氧漆产生胶化现象,降低涂膜硬度,降低涂膜耐水性,同时也出现光泽下降现象;应选择非离子型的分散剂为首选。


  色料/填料的分散:可以以三种方式分散色料与填料。


  1)水性环氧树脂为研磨介质


  2)胺类固化剂为研磨介质


  3)无树脂型色浆:留意色浆的研磨速度与温度控制(以低于45℃为原则)


  色料的选择(primepigment)


  1)低吸油量/低吸水量


  2)低可溶性金属盐物质含量


  3)低离子特性


  4)所使用的填料种类,最好具有不同的大小粒径,使乾膜形成最佳的排列,填闭效应。


  5)所使用的耐防锈填料或色料,有适当的水溶性,酸碱值最好在6以上。


  6)钛白粉,以汽车级的钛白粉为首选,减少漆膜产生粉化程度。添加量15-24%.


  7)氧化铁红/黄,以煅烧式为首选,添加量9-15%


  8)黑烟,以酸碱值在6到8为首选,添加量2-3%


  填料的选择:


  1)硅酸钙,硫酸钡,云母粉,微细粉型的硅酸铝。


  2)碳酸钙,高龄土不适用于水性环氧系统


  3)滑石粉的使用与否?留待同业评估。


  防锈色料/填料的选择:


  防锈色料或填料,如果水溶性特别好时,涂膜的防锈性能会有所降低;如果水溶性特差时,涂膜在前期的耐防锈性能无法体现;对于防锈填料的择取,需要有一个周全的评估过程。


  以下的填料名单可以提供同业参考,当然有些遗漏的,也可以相互交流:


  K-White84,105,108——TaycaZPlex111,HaloxSW111,CW-491,430-Halox,HeucophosZPA——Heubach


  适当的色料体积含量(OptimumCPVC)


  35%到40%的色料体积含量,最能体现整体的涂膜性能,色料/填料体积含量大致分布如下:


  填闭型防锈填料约7%


  氧化铁红色料约5%


  不同填料组合约26%


  整体约38%


  如何有效的体现可使用时间的变化(potlife)


  1)适当增加环氧树脂含量,即适当降低PVC值


  2)维持有效施工固型份在52%以上。


  3)适当增加亲油型共溶剂含量


  4)适当提升胺类固化剂比例值


  如何提升涂膜防锈性能:


  1)适当降低色量体机含量


  2)寻找填料搭配的黄金比例


  3)确认涂膜完全交联程度


  4)增加环氧对比胺类固化剂值约5%到10%.

(来源:PCI可名文化作者:刘贤进)


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