Page 28 - 涂层与防护2020-04电子版

于国玲，等：低 VOC 双组分水性环氧树脂涂料的配制及性能研究

干燥 10 d 后测试性能。 环氧与活泼氢物质的量比在 0.8∶1~1.5∶1 之间进行研
究。 环氧与活泼氢当量比对涂膜性能的影响见表 1。
2 结果与讨论 由表 1 可以看出，环氧与活泼氢物质的量比对涂
膜性能的影响很大。环氧与活泼氢物质的量比为 0.8∶1
2.1 环氧与活泼氢物质的量比对涂膜性能的影响
时，涂层的附着力最好，但过量的亲水性固化剂残留
在选定水性环氧树脂和胺固化剂的前提下调整 在涂层中降低了涂膜的耐水、耐酸碱等性能。 随着环

表 1 环氧与活泼氢物质的量比对涂膜性能的影响
环氧与活泼氢当量比
检测项目
0.8∶1 1∶1 1.2∶1 1.3∶1 1.4∶1 1.5∶1
耐中性盐雾/h 480 720 960 1 200 960 720
摆杆硬度/次 70 68 68 65 59 56
柔韧性/mm 2 2 1 1 1 1
附着力(刀口间距 1 mm)/级 0 0~1 1 1 2 2
耐水性(40 °C)/h 168 196 240 240 196 168
耐酸性(10% H 2SO 4 溶液，24 h) 起泡 起泡 起小泡 完好 起小泡 起泡
耐碱性(5%NaOH 溶液) 起泡 起小泡 完好 完好 起小泡 起泡

氧与活泼氢物质的量比的提高，涂层的附着力逐渐降 脂过量太多，涂膜的交联程度不够 [5-6] 所致。 因此环氧
低，耐水、耐酸碱等性能逐渐提高，当达到 1.3∶1 时，综 与活泼氢物质的量比应控制为 1.3∶1。
合性能最优。 这是由于适当增加亲油性的环氧树脂提
2.2 颜填料体积浓度对涂膜性能的影响
高了涂膜的耐水性等； 当环氧与活泼氢物质的量比＞
1.3 以后，涂膜的各项性能又有所下降，是由于环氧树 颜填料体积浓度对涂膜性能的影响见表 2。

表 2 颜填料体积浓度对涂膜性能的影响
颜填料体积浓度/%
检测项目
20 30 35 40 45 50
附着力(刀口间距 1 mm)/级 1 1 1 2 2 2
耐冲击性/cm 50 50 50 50 40 40
铅笔硬度 HB H 2H 2H 3H 3H
柔韧性/mm 1 1 1 2 2 3
耐水性(40 °C)/h 168 196 240 240 196 168
耐中性盐雾/h 800 1 000 1 200 1 000 800 600
60°光泽/% 90 88 85 63 52 40

由表 2 可以看出，颜填料体积浓度对水性环氧树 通过这些空隙到达基材表面，使基材锈蚀，防腐蚀性
脂涂料的性能影响很大。 当颜填料体积浓度较低时， 能下降 [7-8] 。 综合分析，颜填料体积浓度为 35%左右时，
由于涂层中树脂含量较多， 为涂膜提供很好的光泽 涂层的综合性能最优。
度、附着力和柔韧性。 但硬度较大的颜填料粒子较少，
2.3 不同流变助剂对涂料性能的影响
使涂膜的硬度等机械性能较差。 稀疏分布的颜填料粒
子未能产生层状屏蔽效果， 因此涂层的防腐性能欠 环氧类涂料一般都用做重防腐体系，通常有一定
佳。 当颜填料体积浓度较高时，较低的树脂份造成涂 的涂膜厚度要求，合适的流变助剂才能赋予涂料优良
层的光泽度、附着力和耐冲击性下降，较多的硬质颜 的防流挂性和储存稳定性。 试验研究了几种不同流变
填料为涂层提供很好的硬度。 但环氧树脂未能完全包 助剂对涂料性能的影响见表 3。
裹颜填料粒子，造成涂层的孔隙率增大。 水和氧更易 由表 3 可以看出，单独使用某一种流变助剂，虽然

16 探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT