重防腐涂料与防腐问题解决方案

摘 要：随着市场激烈竞争的推动下，我国以环氧为主要材料的重防腐涂料业，在坚持改进材料及辅料自身性能的同时，开始关注涂料的配方改进。

关键词：重防腐涂料 防腐问题

一、重防腐涂料

1.环氧树脂。环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂,环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点而被广泛应用。它的分子结构中都存在大量的苯环等结构，对材料特别是金属材料具有不错的附着性，耐热、耐化学品腐蚀性，形成的涂层具有良好的机械强度，如硬度、耐冷热等等性能。随着粉末涂料向低温快速固化方向发展，一方面要求环氧树脂与固化剂应有较高的反应活性，另一方面还要求在粉末生产的挤出温度条件下树脂与固化剂基本为化学惰性或反应程度很低，否则，挤出过程中产生凝胶粒子，影响粉末涂料的流平与固化。

目前重防腐粉末涂料所采用的环氧树脂主要为中分子量的双酚A型环氧树脂与酚醛环氧树脂。中分子量双酚A型环氧树脂的典型产品为E-12，以蓝星新材料无锡树脂厂产品为代表，具有价格低、韧性好的特点。但该类环氧树脂只是在分子结构的两端有环氧基，为了得到好的韧性与较高软化点，树脂的环氧值也比较低，因此固化产物的交联密度低，带来的后果是涂膜耐化学品性能与耐热性不够好，涂层硬度、耐磨性及附着力也不理想。酚醛环氧树脂的分子结构中可有多个环氧基，固化产物的交联密度和芳环密度都比较高，涂膜的硬度、耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀性及对基材的附着力都比较好。

因此，国外在设计重防腐粉末涂料配方时多选择酚醛环氧树脂或改性酚醛环氧树脂。全部采用酚醛环氧树脂特别是当酚醛环氧树脂的环氧值较高时，可能导致固化物脆性大，低温弯曲与冲击性能较差，为此在酚醛环氧树脂中加入部分双酚A型环氧树脂，有助于提高涂膜的耐低温性能，酚醛环氧，双酚A环氧的混合比例为80/20-20/80。对涂层性能的影响规律是；随酚醛环氧用量的增加，涂膜附着力、硬度、耐化学腐蚀能力增加，但柔韧性、耐弯曲、抗冲击性能下降，具体比例还与所选择的促进剂体系、颜填料种类和用量以及涂膜所要求的最终性能有关。

2. 固化剂。除了环氧树脂外，固化剂的选择对粉末涂料的性能与工艺性的影响也很大。与环氧树脂一样，能用于重防腐粉末涂料的固化剂品种也比液体涂料要少得多，在装饰型粉末涂料中普遍采用的聚酯树脂固化剂，由于酯键的耐化学腐蚀性较差，且大分子芳环羧基的反应活性较低，不能满足快速固化要求，所以早期的重防腐粉末涂料多采用双氰胺作固化剂。由于双氰胺的分子量小，固化放热量大，涂膜内应力大，脆性大，目前已很少采用。高熔点的芳香族胺固化剂如DDS\DDM理论上可用作粉末涂料的固化剂，但实际上很少采用，其原因可能是分子量太小，官能度太大，固化物韧性不够。咪唑类固化剂固化速度快，但形成的固化物太脆，因此一般只用作促进剂使用。目前国内外所采用的重防腐粉末涂料固化剂主要是大分子端羟基聚合物型固化剂，如酚类与环氧化合物的加成产物、线性酚醛树脂等。

这种固化剂与环氧树脂具有相似结构，与环氧树脂相容性好，使固化的粉末涂料有较好的柔韧性，不足之处是反应活性较低，特别是在反应后期体系粘度增加后，由于活性反应端基的卷曲包裹而很难参与反应。为了提高大分子固化剂的反应活性，适应快速固化的要求。这些固化剂参数的不同带来的固化效果也有所不同。在研制过程中，根据不同的涂装作业方式与涂膜性能要求开发了系列固化剂，可满足不同应用场合的要求。在涂料工业中，由于人们对环保越来越重视，水性产品正成为市场发展的一大趋势。水在涂料工业各种产品中的应用越来越广泛。而水的存在正是微生物繁殖的理想温床。富含营养成份的各种添加剂，如增稠剂等更为微生物的生长提供了有利条件。由于细菌、霉菌和酵母菌等微生物的污染会导致产品表面变色、流动性变化、pH值变化、使用性能变化、凝聚、破乳、产生异味甚至表面长霉等一系列问题。因此控制微生物生长，无论从技术原因还是专业的卫生学观点来说都是非常必要的。为了保护水性涂料产品，很多生产厂家都会想到在产品中添加防腐剂。但是很多时候防腐剂仍然起不到理想的防腐效果，尤其是在夏季，环境潮湿高温的时候发生防腐失败的问题的频率更加高。这时候生产厂家的第一反应就是将责任归咎于防腐剂的功效不够强。

二、产品的防腐

产品的防腐并不是添加一种防腐剂这么简单。很多因素都会影响到最终产品的微生物质量。防腐失败许多时候都是由于生产厂家忽略了有效控制原材料和整个生产线系统等的微生物污染。这些先期的污染给后期成品的防腐带来了额外的压力，防腐剂的常规推荐用量往往不足以弥补这额外的需要，从而最终导致防腐失败。

防腐是一个综合的概念。德国舒美有限公司基于100多年来在卫生和防腐领域的经验，总结了一套有针对性的防腐问题解决方案。从原材料的控制、生产卫生和防腐剂的选择和使用几方面入手，分析导致防腐失败的原因。从而为改进产品微生物质量提供相应的解决手段。

应当使用微生物含量少的原料。对于液体的原材料(如水、乳液、消泡剂等)，我们要求控制微生物数量<1000cfu/ml。水作为原材料之一经常会被忽略，定期检测工艺水是非常关键的。有些厂家采用去离子水，认为去离子水是很干净很安全的。但殊不知离子交换树脂上常常会积聚微生物膜，成为潜在的污染源。饮用水(细菌数<100cfu/ml)通过离子交换树脂后出来的去离子水细菌数经常达到10000cfu/ml。有些厂家采用水箱储存水，水箱很少清洁，有时候水箱装在屋顶下或直接暴露在阳光下，这些都为微生物的繁殖提供了有利条件。很多时候正是因为忽略了对水的微生物控制，从而导致了涂料体系的防腐最终失败。

对于涂料的生产企业来说，建立专门的微生物实验室运作的成本相对较高，因此需要一种简单有效的方法来检测微生物污染情况。舒美公司的测菌片Mikrocountò combi就是一种适合涂料企业使用的非常简单而有效的检测手段。

参考文献：

1.张圣麟．常温快速磷化剂的研究．表面技术，2004，33(2)：69—71

2.国家机械工业委员会统编．高级涂装工艺学．北京：机械工业出版社．1988

推荐访问： 防腐 解决方案 重防腐涂料