環(huán)保型防銹顏料

2015-03-09 16:37:47

水性涂料以其無毒、無異味、不燃和易清洗等優(yōu)點，已經(jīng)成為傳統(tǒng)溶劑型涂料的主要替代品。目前，金屬零部件，如燈具、玩具、摩托車車架、壓縮機、汽車底盤等為了達到耐腐蝕、耐老化和良好的裝飾效果等性能，一般要進行底漆和面漆兩步噴涂，其施工繁瑣、生產(chǎn)成本較高。環(huán)保型防銹顏料。

陰極電泳涂料和水性環(huán)氧-胺固化體系等以環(huán)氧樹脂(多為雙酚A環(huán)氧樹脂)為主要成膜物，具有較高的附著力和優(yōu)異的防腐性能，但環(huán)氧樹脂的戶外耐候性較差、易粉化、失光，涂膜豐滿度不高，不宜作為高質(zhì)量的戶外用漆和高裝飾用漆，常用作底漆。水性丙烯酸酯樹脂以其優(yōu)異的耐候性和保光、保色性，在各種涂料中得到了廣泛的應用，能起到很好的裝飾性能，但其防腐性能稍差，常用作面漆。

因此，具有優(yōu)異防腐性能和裝飾性能的底面合一涂料具有非常好的應用前景。眾所周知，底面合一涂料要求涂料具有優(yōu)異的防腐蝕性能，因此對防銹顏料的要求較高。傳統(tǒng)的防銹顏料多含鉻、鉛等元素，如紅丹、鉛粉、鋅等的鉻酸鹽，雖然防腐性能優(yōu)異，但污染環(huán)境、危害健康。近年來，歐盟相繼加大了對電氣產(chǎn)品中有害物質(zhì)的限制，對鉛、汞、鎘、六價鉻金屬元素的限量越來越苛刻。

因此，選擇符合RoHS指令(電氣、電子設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令)的環(huán)保無毒防銹顏料用于水性底面合一涂料成為當務之急。本文研制了一種烘烤型水性底面合一涂料，以具有內(nèi)交聯(lián)結構的丙烯酸氨基樹脂為基本成膜物，配以環(huán)保型復合防銹顏料。該涂料具有優(yōu)異的防腐性能(耐鹽霧可達240h)、耐候性和保光、保色性，且具有底面合一的功效，可采用浸涂、噴涂和輥涂等方法施工，具有不易燃、不易爆、低毒、低污染、低成本和施工方便等優(yōu)點。

按其作用機理，防銹顏料可分為物理防銹顏料和化學防銹顏料，以及兼具物理和化學機理的綜合型防銹顏料。物理防銹顏料本身化學性質(zhì)穩(wěn)定，常用的無毒防銹顏料有氧化鐵紅、云母氧化鐵、云母粉、玻璃鱗片、鋁粉等。化學防銹顏料基于其本身的化學活性，在金屬腐蝕過程中，與金屬表面的金屬離子反應生成一層致密的鈍化膜來抑制腐蝕過程，或依據(jù)電化學原理，通過犧牲陽極來達到保護金屬的目的。

化學防銹顏料還可以與某些漆料中的成分進行化學反應，生成性能穩(wěn)定、耐水性好的化合物。常用的此類防銹顏料有：磷酸鹽系、改性磷酸鹽系、離子交換型顏料等。綜合型防銹顏料兼具物理防銹和化學防銹機理，常用的綜合型無毒防銹顏料有：片狀鋅粉、片狀鋅鋁合金、復合鐵鈦粉等。本文主要采用化學防銹顏料及綜合型防銹顏料鐵鈦粉進行實驗。含鉻顏料具有很好的防腐蝕性能，在水分通過其涂膜時會溶出鉻酸根離子，其強氧化作用，使金屬表面生成鈍化膜，難以被Cl-穿透破壞，因而，其防腐效果好，附著力喪失少。離子交換型顏料(如Grace公司生產(chǎn)的AC3、C303屬鈣離子交換的二氧化硅)

該類防銹顏料能與涂料中的羥基、羧基等進行化學結合，也能在金屬表面生成Fe[Zn3(PO4)]，形成顏料-漆料-底材的高分子絡合物，阻止銹的形成和擴蝕。磷酸鋅防銹顏料在水性涂料中的防腐蝕性能一般，而將單一金屬的磷酸鹽改為幾種金屬的混合磷酸鹽，則其防腐蝕效果大為提高。磷酸鋅的改性方式有：有機改性、鉬酸鋅改性、磷酸鐵改性、磷酸鋁改性、鈣鍶鋁改性等。