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浅谈低成本水性环氧底漆开发思路(一)
来源:美扬时代 时间:2024年05月11日


水性环氧涂料在工业防腐领域正发挥越来越重要的作用,但同时市场对价格的要求也越来越高,开发一个既能满足基本性能要求又能将材料成本控制在11.5元/kg以下的配方是摆在技术人员面前的难题;我司就这一难题做了一些探索,本文将和大家分享一下开发思路。


一个能满足大多数应用场合的水性环氧底漆基本要求如下:


我们的设计思路如下:


低成本涂料配方通常的做法是将颜基比尽量做高,这就要求第一:环氧乳液对粉料的承载力好,第二:分散剂对粉料有很好的降粘效果;第三:需要摸索能满足基本性能的颜基比的临界值。


一、树脂的选择


树脂决定了漆膜的主要性能,我司的Aquaexpoxy® WR2253环氧乳液具有出色的抗流挂性能、耐盐雾性能,对粉料承载能力和机械稳定性。经过多年市场打磨,已经成功应用于集装箱、动车、工程机械、改装车等领域。


我司环氧树脂和竞品环氧树脂抗流挂对比如下图:



对粉料承载力不好的树脂在高颜基比的情况下不能完全包裹住粉料,造成漆膜孔隙率大,腐蚀介质很容易通过孔隙进入底材造成生锈。


下图是我司环氧乳液WR2253和竞品树脂在高颜基比的情况下盐雾48h时的状态对比:


二、分散剂的选择


本项目为高无机填料含量的有机、无机颜填料共研磨体系,因此我们需要选择有优异的降粘效果、不稳泡、无浮色发花且不影响漆膜耐性的分散剂;经过筛选我们在本项目采用了Dispex® Ultra PX 4290搭配Dispex® Ultra CX 4452的分散剂组合。4290是一支能同时分散无机颜料和有机颜料的通用型分散剂,4452是一支具有强降粘效果且不影响耐性的高分子分散剂,它区别于一般的阴离子分散剂的主要特点是不影响耐性。


4452优异的降粘效果


Dispex® Ultra CX 4452不影响漆膜耐水性(在单组分丙烯酸体系中测试4452对耐水性能的影响)



Dispex® Ultra CX 4452不影响漆膜耐盐雾性能(在单组分丙烯酸体系中测试4452对耐盐雾性能的影响)


三、确定临界颜基比:


我们设计了4个不同颜基比的配方,固化剂选用某通用固化剂,综合性能优异,价格适中,制漆过程和储存均没有问题,A:B为10:1。


基本性能数据如下(干膜膜厚55-60μm)


盐雾500小时的状态



盐雾500小时后漆膜湿附着力测试结果



耐水500小时测试结果



由以上实验结果可以看出,颜基比为1.94的一号配方耐盐雾性能较差,被淘汰。而方案②各项性能最好,且价格也能满足市场要求。



以上我们从设计思路的三个方面讨论了低成本水性环氧底漆的配方,接下来我们将探讨其他的配方影响因素,如消泡、闪锈和流挂,由于篇幅有限,将于下篇说明,敬请持续关注!


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