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环境友好型水下固化涂料

(2012-11-13 18:10:26)
标签:

环氧树脂

水下固化涂料

新型涂料

环保涂料

底漆

杂谈

中国新型涂料网讯:http://www.xxtlw.com

产品简介:海洋钢结构在建成之前,一般先在岸上进行涂装防护。在海中使用数年之后,由于受到海水浸没冲蚀、潮汐交替、海浪飞溅、风雨、日晒等恶劣环境综合作用,海洋钢结构各个部位涂层开始破坏和脱落,出现锈蚀。这些海洋工程结构,如海上石油钻井平台、海底管线、栈桥、码头钢桩等是不可移动的,为了延长这些钢结构寿命,使其达到设计使用年限,保证海上安全生产,研制一种能水下施工固化的防腐蚀涂料是十分迫切而有效的。船舶在航行中出现泄漏,如果有水下涂料直接堵漏维护,则可以及时排除故障,又因不用进坞维修而大大减少维护费用,节省宝贵的时间。水下施工涂料在大江大河水利设施,如水库、闸门水下防腐维护同样具有十分重要的意义。

 http://www.xxtlw.com/UploadFiles/2012-08/fuxiaodan/2012083010385526815.png

 

    性:

 

1)  涂料不能被水溶解或乳化,涂料表面张力要小于水,以便涂料在有水情况下能完全湿润钢铁表面;

2)  涂膜有较高湿附着力,能取代钢铁表面大部分水,且对少许残留水可进行吸收和转化;

3)  最好采用无溶剂体系,选择防腐性能优异且固化过程受水干扰小的基料;

4)  在常温下能快速固化,以减少水流的冲击;

5)  固化后涂膜均匀致密,具有优良机械物理性能和耐腐蚀性能。

主要成分:

1.成膜物的选择

成膜物质在涂料配方组成中最为重要,它对涂料性能起着决定性作用。溶剂型涂料溶剂挥发成膜机制由于受到水的静压力而变得困难;有些基料,如醇酸树脂,固化需氧气参与,而水相中得不到足够氧气而难以成膜固化;有些涂料,如异氰酸酯在空气中可与湿气反应固化成膜,但在水相中受水严重干扰,使涂料接触脆化;乳胶涂料在水中会被水冲散,也不可能有水气蒸发后乳液粒子靠拢成膜的机制;只有环氧树脂的开环反应机理和不饱和聚酯的自由基反应成膜机理受水影响较小。环氧树脂分子含有大量极性基团,较容易置换掉被涂物表面水分,且由于其聚合反应为开环聚合,固化后体积收缩率低,仅2 %左右,而不饱和聚酯固化体积收缩率高达11 %,产生内应力而损及附着力,所以环氧树脂涂料有较高附着力;同时,利用环氧树脂,易制备无溶剂超厚膜涂料,减少施工道数,有利于水下施工涂装;环氧树脂防腐蚀性能又很突出。因此,选用低粘度、涂层羟基含量少和有效交联密度较大的环氧树脂。

但环氧树脂单独使用时,形成的涂层脆性较大,为了改善环氧树脂的脆性,采用聚硫化合物作为增韧剂对环氧树脂进行改性,并将其作为成膜物的一部分,以提高涂料的韧性。

2. 固化剂的选择

环氧涂料水下固化剂必须不溶于水和不被水乳化,应具有一定的极性和粘度,能在水中湿润钢表面,且快速固化环氧树脂。据此,我们采用不同固化剂,通过大量试验筛选,最后选定一种改性胺类固化剂作为水下环氧固化剂。

3. 颜填料的选择

水下施工涂料可采用缓蚀和稳锈颜料,如铬酸盐和磷酸盐,以及防锈和惰性颜料,如氧化铁红、云母氧化铁、氧化铁黑等;填料中以惰性材料为主,比重要稍大些,如重品石粉、滑石粉、云母粉等。这些颜填料的使用,不仅可以降低成本,还可以调节漆膜颜料体积浓度(PVC),减少涂膜干燥时的收缩,保持附着力。、

4. 助剂的选择

水下固化涂料要在水中很好的润湿钢铁表面,要求涂料体系表面张力要远低于水,因此试验添加润湿剂,是体系表面张力降低,可以对钢表面更好润湿和对缝隙进行渗透。在水下固化涂料中所选用的湿润剂能够将残存在被涂物表面上未被排挤走的水吸入涂层内部从而增强涂料对底材的附着力,涂料固化时,水再从涂层内部逐渐被排至涂层外。由于涂层较厚,固化时间短,涂料流平需要效果极佳的流平剂,短时间内完成涂料表面的流平。此外,消泡剂也是水下固化涂料中不可缺少的助剂。

    理:

反应式:

环氧树脂与改性胺类固化剂在水中固化机理与空气中一样,都是以固化剂的胺基与环氧的开环反应为主:

 http://www.xxtlw.com/UploadFiles/2012-08/fuxiaodan/2012083010391557661.png

 

伯胺与环氧基反应生成仲胺,仲胺再与环氧基反应生产叔胺,叔胺进一步和环氧基反应生成高分子:

 

 http://www.xxtlw.com/UploadFiles/2012-08/fuxiaodan/2012083010392445275.png

 

反应流程:

 

 http://www.xxtlw.com/UploadFiles/2012-08/fuxiaodan/201208301039359271.png

 

应用范围:在码头钢桩、海上采油平台、输油管线、船舶堵漏和江河水利设备水下防腐维护均可得到应用,具有显著社会效益和经济效益。

 

产品性能:

序号

项目

检测结束

1

固体含量/%

 95

2

细度/μm

≤ 80

3

干燥时间

25 /h

表干

实干

≤ 24

≤ 48

4

涂层外观

基本平整

5

剪切强度/MPa

> 2

6

耐盐雾(3000 h

不起泡、不脱落、涂层完好

7

贮存期/

> 12

8

5 % NaOH 180 d

不起泡、不脱落

9

5 % NaCl180 d

不起泡、不脱落

10

水(180 d

不起泡、不脱落

11

海水(180 d

不起泡、不脱落

12

汽油(180 d

不起泡、不脱落

基层要求及处理:

  1.  表面处理:金属表面采用手工活手工机械(如:铲刀、铁刷或电动工具等)出去浮锈或海生物,若条件许可亦可采用高压水枪处理。

  2.  混凝土表面干净无淤泥、海草、海蛎子等。

  3.  处理完毕须立即着手涂装,否则会有海生物附着和返锈。

涂装方式:刮涂或刷涂

理论用量:每道用量0.6-1 kg/㎡。

施工方法:

AB两组分按规定比例混合均匀后,即可进行刮涂或刷涂。刮涂或刷涂时,利用橡皮刮刀或硬毛刷的挤压作用,把表面水排挤开,使涂料附着在钢表面上。用力来回抹压3-4次,以刮抹均匀为准。该涂料一般来回抹压3-4次,以抹刮均匀为准。

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