王爱民1，赵兴顺2，陈建伟1
(1.山西华豹涂料有限公司，太原030032；2.华豹(天津)涂料股份有限公司，天津301702)
摘要:系统地评价了新型水性防腐涂料的性能，结果表明该涂料具有环保、易施工、高性能的特点，其中VOC低至9g/L，耐盐雾达1000h，人工加速老化200h以上，为高性能的底面合一防腐涂料。
关键词:单组分；水性；底面合一；防腐涂料；性能评价
中图分类号：TQ630.7+9 文献标识码：B 文章编号：1006-2556(2014)01-0040-04
0·前言
传统的防腐涂料是以溶剂型为主，在金属防护中发挥巨大作用的同时，由于含大量有机挥发物，部分产品还含有苯类、乙二醇醚类等有害溶剂，对生产人员和施工人员的身体伤害较大，对环境破坏比较严重。
近年来，水性防腐涂料成为了工业防腐涂料的研究开发热点[1]。并且随着新型水性树脂、新型防锈颜料等材料的不断发展，使得水性防腐涂料的性能得以不断提高，已开始在建筑装饰，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[2]。当前水性防腐涂料的品种多集中在水性无机富锌底漆、水性环氧系列涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等。这些涂料在应用过程中不同程度上存在对底材处理及施工要求高，或为多组分施工不便，或性能尚不理想等问题。
针对这些问题，华豹公司开发了一种新型的水性防腐涂料，本文就该新型防腐涂料的性能进行较为全面的评价。
1·试验部分
1.1 试验配方
试验配方见表1。
1.2 主要检测仪器与设备
NDJ-1旋转黏度计，上海普申化工机械有限公司；黑白格板(QZP型)、QXD型刮板细度计，天津市建仪试验机有限责任公司；QCJ型漆膜冲击器、QFH型漆膜划格器、QHQ型涂膜铅笔划痕硬度仪、QTY-32圆柱弯曲试验仪、杯突仪、盐雾腐蚀试验箱，上海现代环境工程技术有限公司；QUV紫外老化试验箱(UV-B313nm)，美国Q-LAB公司。
1.3 主要检测方法
硬度、遮盖力分别按GB/T6739—2006、GB/T1726—79(89)检测，其他指标参照TJ/CL252.1—2012和GB/T18582—2008中规定的方法进行。
1.4 样板的制备
测试样板按GB/T1727—1992规定的方法制备，样板具体要求见表2。
2·结果与讨论
2.1 物理参数
黏度是涂料性能中的一个重要指标，对于涂料的贮存稳定性和施工性能有很大影响。涂料其实是固、液两相混合液。由于密度差，在重力作用下，固体颗粒会沉降，可能导致分层、结块等。由斯托克斯沉降公式v=[2(-0)r2/9η]·g(式中v为粒子的沉降速度，和0分别为球形粒子与介质的密度，r为粒子的半径，η为介质的黏度，g为重力加速度)，可以得出涂料的黏度与沉降速率成反比，也就是涂料黏度越高，越有助于防沉降，而黏度过高不利于喷涂施工。该新型涂料的黏度在2～8Pa·s，既能满足贮存的要求又可以保证比较好的施工性能。
细度是涂料的又一重要指标，若细度过大，会影响涂膜的致密性和表面装饰效果。该涂料的细度在30μm以下，从而保障了新型涂料的防腐性能和表面装饰效果。该涂料的遮盖力极佳，此外还具有非常优异的冻融稳定性，可以有效避免涂料在存放或运输过程中受冻而造成不必要的损失。该新型涂料的主要参数见表3。
2.2 环保性能
经国家权威检测机构检测，该新型涂料的VOC为9g/L，可溶性重金属仅含镉0.3mg/kg，均远低于《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》(GB/T18582—2008)标准中规定的指标要求(见表4)。由此可见，该涂料具有十分优异的环保性，这主要由于它是以水性树脂为主体，选用环境友好型的助剂和新型环保颜料等制成的。
涂料质量的好坏，最终是体现在涂膜质量的优劣上。由表5中涂膜性能的测试结果可知，该涂料的机械性能十分理想，其中弯曲为1mm、附着力0级、耐冲击50cm、硬度达到2H以上，还具有较好的耐热性和耐介质性。此外，它的耐盐雾性能极佳，达到1000h，同时耐人工加速老化达到200h以上，由此可见，该产品特别适于作为底面合一的涂料来使用。
2.4 施工性能
涂料的装饰防护性能只有通过施工才能得以体现，因此涂料的施工性能也尤为重要。表6为该新型防腐涂料施工性能的评价结果。从中可见，该新型防腐涂料具有非常好的干燥性，实干时间仅为10h，短于一般水性涂料和溶剂型涂料，这对提高施工效率十分有利。此外，该涂料还具有良好的抗流挂性，喷涂一道干膜厚度可达50μm以上。经过近几年实际使用，也证明了该涂料具有良好的施工性。
2.5 同类产品性能对比
目前市场上的水性防腐涂料产品主要有水性无机富锌涂料、水性环氧系列涂料、水性醇酸涂料、水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料等，华豹公司的新型防腐涂料与它们的对比结果见表7。可以看到，该防腐涂料施工简单、使用方便，既具有优异的防腐性能，又具有良好的耐久性，综合性能最佳，既能作为高性能防腐底漆使用，又可以作为底面合一的涂料使用，应用前景广阔。
3·结语
该新型水性防腐涂料由精选的环保原料制成，VOC含量、重金属含量极低，绿色无毒、安全环保。它作为单组分自干涂料，使用方便，干燥时间短，抗流挂性能好，施工效率高。该涂料贮存稳定性好、遮盖力强、机械性能佳，防腐性能十分突出，同时还具有良好的耐老化性，特别适于作为底面合一涂料。并且率先通过《铁路货车用水溶性油漆技术(暂行)标准》。从2008年6月起，该涂料陆续在不同地域的诸多车辆厂进行了几千辆货车的涂装应用，各项性能均达到铁道部规定的货车涂装的技术要求。
该新型水性防腐涂料可广泛应用于石油化工、汽车、铁路、船舶、集装箱等诸多领域。它的推广应用不但可以大大减少有机溶剂的排放，显著减轻环境污染，带来巨大的社会效益，还可节约大量资源，取得可观的经济效益,对我国构建和谐社会和实现经济的可持续发展具有重要的意义。
参考文献
[1]夏正斌,涂伟萍.水性金属防护涂料的研究进展[J].材料保护,2003,36(4):5-8
[2]张磊,朱颜,王维,等.水性防腐蚀涂料的研究现状与展望[J].上海涂料,2012,50(1):37-41
