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许洋，等：水性环氧富锌底漆的研究与制备

1 实验部分 料后与环氧乳液按比例混合，搅拌均匀，加入水稀释
到合适黏度，喷涂制板，放在 20 ℃环境箱中养护 10 d
1.1 实验原料 测试性能，涂层干膜厚度 70 μm。 其中探讨膜厚对水性

3 组 水 性 环 氧 树 脂 和 固 化 剂 分 别 编 号 为 A、B、 环氧富锌底漆盐雾性能的影响试验样板膜厚分别为
C。 A 树脂和固化剂、C 树脂和固化剂： 进口；B 树脂 50 μm、90 μm、130 μm、180 μm。 其中探讨环境温度对
和固化剂： 中海油常州涂料化工研究院有限公司；分 水性环氧富锌底漆盐雾性能的影响试验样板放置在
散剂（6208）、消泡剂（6386）：氰特化工有限公司；丙二 环境箱养护 10 d， 温度分别设置为 2 ℃、5 ℃、20 ℃、
35 ℃，考察性能。
醇甲醚： 国产； 锌粉 （1 000 目）： 国产； 气相 SiO 2
（R812S）：赢创工业集团；膨润土（BENTONESD-2）：海
明斯德谦化学有限公司；增稠剂（BYK420）：毕克化学 2 测试参考标准
有限公司。 以上均为工业品。
按照 GB/T 1771—2007 的规定测试耐盐雾性；按
1. 2 实验仪器 照 GB/T 5210—2006 规 定 测 试 附 着 力 ； 按 照 GB/T
1732—1993 规 定 测 试 漆 膜 冲 击 强 度 ； 按 照 GB/T
型搅拌砂磨分散多用机（JSF-400）：上海普申化
1730—1993 规 定 测 试 漆 膜 摆 杆 硬 度 ； 按 照 GB/T
工机械有限公司；盐雾试验机（Q-FOG SSP-600）：美
1728—1979 (1989)规定测试漆膜干燥时间。
国 Q-Lab 公 司 ；漆 膜 冲 击 器 （Ref 806）：英 国 SHEEN
仪器公司；摆杆硬度计（Ref.707/KP）：英国 SHEEN 仪
器公司；拉力试验机（AGS-J）：日本岛津公司。 3 结果与讨论

1.3 水性环氧富锌底漆的制备 3.1 环氧乳液和固化剂性能对比
分别以 3 组不同的水性环氧树脂和固化剂为成
1.3.1 配方
膜物质， 按照上述基础配方制备水性环氧富锌底漆，
参考配方如表 1 所示。
锌粉占干膜固含 80%，按照上述标准测试性能。 水性
表 1 水性环氧富锌底漆配方
环氧树脂和固化剂的主要参数如表 2 所示。
a 组分 w/%
3 组水性富锌用固化剂均是多官能度聚酰胺类固
固化剂 5.0~10.0
分散剂 0.5~2.0 化剂, 其中 B 固化剂在此基础上进行了疏水改性。 环
丙二醇甲醚 2.0~5.0 氧当量均在 500~550 g/mol 范围，固化剂活泼氢当量均
消泡剂 0.1~0.3 为 200~250 g/mol。 分别按环氧和固化剂固定比例制备
增稠剂 0.5~2.0 水性环氧富锌底漆，制板测试性能。其中盐雾和拉开法
气硅 0.5~2.0 附着力测试样板为 3 mm 厚度喷砂钢板， 涂层膜厚为
膨润土 0.5~2.0 70 μm， 落锤冲击试验样板为 1 mm 厚度打磨马口铁
丙二醇甲醚 5.0~10.0
板，涂层膜厚 25 μm；用本公司溶剂型环氧富锌漆制备
锌粉 80.0
样板与水性环氧富锌进行对比； 用 3 组环氧乳液和固
合计 100.0
化剂制备清漆，喷涂在玻璃上，测试摆杆硬度。 测试结
b 组分
果如表 3 和图 1 所示。
水性环氧树脂 25.0~35.0
从拉开法附着力测试结果可以看出，水性环氧富
1.3.2 制漆工艺 锌底漆附着力均大于 20 MPa，高于溶剂型环氧富锌底

依次在不锈钢料筒中加入固化剂、分散剂、丙二 漆的附着力。 环氧富锌漆很难通过 50 cm 落锤试验，
醇甲醚、搅匀后加入消泡剂、聚脲增稠剂、气相 SiO 2 或 只有一组样板没有出现裂纹。 这是因为水性环氧富锌
膨润土， 高速分散 15 min 后补齐剩余丙二醇甲醚，出 底漆树脂含量很少，锌粉占干膜固含 80%。3 组树脂和
料，高速分散过程中注意控制料筒温度，不宜过高。 出 溶剂型树脂均制备清漆测试摆杆硬度，结果 C 树脂成

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涂层技术 COATING TECHNOLOGY