聚氨酯环氧烯类聚合物互穿网络耐酸涂料的研制.pdf

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涂料技术1998年第二期
聚氨酯环氧烯类聚合物互穿网络耐酸涂料的研制
Q632
王彩霞陈春源(江苏兰陵化工(集团)公司研究所,213119)
[文摘本文论述了以聚魚酯、环氧、沛类聚合物互穿网络(IPN)为基础別备的耐涂
料,并介绍了该涂的组分选择、 NCO/OH当量比、助剂等因素对涂性能的彩响
前言
2.2组成和制法
目前国内各钢铁企业冷轧厂酸洗车间厂
(1)组分1是由环氧树脂Eー42,烯类聚
房钢结构及构筑物的腐蚀问题十分严重。盐合物,加人适当的颜填料、催化剂及多种助剂
酸不但腐蚀性强,而且滲透性也很大,这对钢所制成的羟基组分。
铁的防腐增添了困难。80年代以来,主要采
(2)组分[聚氨酯预聚物制法:将配方量
用氯磺化聚乙烯涂料。该涂料虽然有一定的的TDI和助剂、溶剂加人到反应釜中,搅拌
防腐蚀效果,但由于施涂道数多,给施工带来升温至50℃,滴加TMP,1h滴完。在50士
不便。为了保证酸洗厂房钢结构防腐工程的2℃保持h,然后升温到89±2C保温2h。测
质量,延长使用寿命,我公司开发了棗氨酯、NCO%,合格后降温过滤、出料、包装,制得
环氧、烯类璨合物互穿阿络耐酸涂料新品种。聚氨酯预聚物。
该涂料的研制成功不仅解决了酸洗厂房钢结
)涂料制备:将组分I与组分L以一定
构的防腐问题,同时也为治金、石油化工等行比例混合搅匀制得耐酸涂料。
业对重防腐涂料的需求提供了新途径。
2.3性能遡测
该课题是我公司于1994年研制成功的
附着力按GB1720-79瀏定
最新一代耐酸防腐涂料,由于采用了独特的
冲击强度按GB1732一79测定
固化体系,形成了互穿网络(IPN)交联型涂
柔捌性按GB1731-79进行
膜,从而具有更优异的防腐综合性能。IPN保
硬度按GB1730一79进行
留了环氧树贈的耐碱性和附着力,兼有聚氨
时腐蚀性按GB1763-79进行
酯的低温固化性以及类聚合物的耐化学腐
干燥时间按GB1728(表干甲法,实干乙
蚀性及快干性。该涂料对腐蚀介质酸、碳、盐法)测定
及水具有良好的稳定性和低渗透性、优异的3结果与讨论
附着力,因此不易为溶液、水等穿过,从而延3.1基料的选择
缓了底材的腐蚀,增蝨了防护效果。
根据耐酸涂料技术要求,首先对聚氨醒
2实验部分
漆、环氧树酯漆、聚氨酯环氧漆、氯磺化棗乙
2.1主要原料
烯漆进行性能比较。棗氨酯漆耐酸性较好,耐
环氧树脂E-42,工业级:烯类聚合物,碱性不如环氧漆,胺固化环氧漆低温固化性
工业级;2,4ー甲苯二异氰酸酩(TDI)80/20,差,氯磺化聚乙烯固体分低、涂刷道数多,施
德国进口;三羟甲基丙烷(TMP),进口;催化工不便。而策氨確环氧漆固体分高、施工領
试剂级等
便、涂层的附着力和抗化学介质性均优,因此
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涂科技术1998年第二
选该基料较为适宜,粒验结果见表1:由表1可知来乱环氰漆行能好
表
基料的比較
品种
檢验项
粲氨能漆
环氧材脂漆氯皲化乙術ま」氮酯环
附着力《级
耐15H
15天宅好
5天完好
天完
天究好
时30 NFI SK
1、天完好15天完
15天完
1:天完好
耐30NaOH15天失光
15天完好
15天完好
i;天完好
耐10NaC.I
15天完好
15大完好
15天完好
5天完好
最低化温度
C
10C以上
]4
C
刷涂道数
8-10
达2)做
3.2IP的形成对性能的影
作用,使涂层的致密性更高?其性能比单一的
通过形成楽个物互宇?络IPN来改进交联聚合物更加优异.因此改变UPN的组分
高聚物的注能,是继高聚的物理共混和化可使获得特殊的练合性能而用于特殊的用
学共混之后现约又…神型的高聚物共涎途。本文论述的互穿网络体是白聚氨酯环氧
技术。
交联网状聚合物与线型烯类聚合物所形成的
互穿网络(IPN)技术进一步提高高聚物“蛇姳钴构”一般称它为“半ーIPN”,实验结
性能,主要是由于聚合物网之间相互交叉、果表明由于PN结构的形成提高了涂料的
渗透、机被起强互溶和协同效应的耐酸性及耐盐雾性、结果见表2
表2
1PN形成对性能的影响
品种
检险
IPN形成前
IPN形成后
耐309NaOH、3个月
完好
完好
时3)90HSO、3·月
完好
完好
耐15ッjHC⊥.溶液、3个月
少许小泡
完好
耐盐雾
3级
100h1~2级
、3Nで()(H当比对性能影阿
甲组分为基组分,乙组分为异氰酸酯组分.下面以不同配比进行比较表3
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心涂料技术》1998年第二期
NCO/OH当量比对性能影响
,,,,,,
甲:乙「附着力「冲击强度「柔初性
耐水
15%HCL
硬度
重量比)
级
mm
60天
30天
100:60
0.64
无变化
完好
1u0:5
0.60
无变化
10(1;40
无变化
完好
100:30
无变化局部小泡
由表3可知,随异氰酸酯组分的提高硬
用于聚氨酵的催化剂一般采用叔胺、金
度值增高、耐化学性优异。这是由于增加属有机化合物及有机磷等。通过对比我们从
NCO/OH比,产生较高密度的交联,提高了胺类和金属有机化合物中选择了有机锡类化
氨酯基团分布液度、有利于聚合网络的物理合物作为催化剂,其催化效果良好,既有强烈
互锁。但过高的交联度会使漆膜较脆,通过试的催化作用又减少了氨豳键裂解的不利反
验NCO/OH当量比以1:1~1.5为宜。
应。使用量选掙见表4
3.4馐化剂品种及用?的选择
表4
催化剂用·的影
催化剂溶液用量,%
/
硬度值(干燥48h)
0.45
0.56
0,62
0.64
表于(23士2℃),min
40
由表4表明,随健化剂用量的增加涂膜
(1)以聚氨酯、环氧、烯类聚合物互穿网
的硬度值提高,即加速了涂层的固化。可根据络(IPN》为主要成膜物质制成的耐酸涂料,
不同要求选择适宜用量。
涂膜性能优异,具有突出的耐酸、碳、盐等性
3,5流平剂的选择
,可满足酸洗厂房的使用要求
为了提高漆液的流平性,选择髙效流平
(2)选择适宜的 NCO/OH比,可得到耐
剂是非常重要的。要采用比漆液界面张力更化学性及物理机械性能综合性能优异的涂
小的物质以降低涂料的表面张力,有利于涂膜
料展布。为此通过实验选择了流平剂B。它的
(3)该涂料生产工艺简便,产品性能稳
加人改善了漆液的