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綠色革命深入防腐塗料行業
發布時間:2019-05-28 浏覽:90次

從20世紀90年代初開始,世界發達國家進行了“綠色革命”,促進了塗料工業的發展向“綠色”塗料方向大步邁進。據專家介紹,“綠色”重防腐塗料工業開發近10年的進展,産生的主要品種包括無溶劑塗料、粉末塗料和水性塗料,具體又可分爲高固體分塗料或無溶劑塗料、熱固性重防腐環氧粉末塗料、水性環氧塗料。

關于高固體分塗料或無溶劑塗料。據專家介紹,隨著人類對環保重視程度的加深,高固體分甚至有100%固體分塗料應運而生。普通防腐塗料中均含有大約40%左右的可揮發物,它們絕大多數爲有機溶劑,在塗料施工後揮發到大氣中,汙染了環境。因此提高塗料的固含量,降低其揮發分,對塗料的應用及其工業發展具有非常重要的意義。國外已研制出固體含量高達95%的防腐塗料,該塗料性能優異,已在油田及水電工業上應用,並取得很好效果。

熱固性重防腐環氧粉末塗料又稱熔結環氧粉末,開發于上世紀五六十年代,實現了工業化生産,30多年來經過不斷的發展完善,這項技術已經走向成熟,迄今爲止已有105km以上的管道使用了熔結環氧粉末。據專家介紹,中國熔結環氧粉末技術起步較晚,上世紀80年代才開始引進和消化國外先進的環氧粉末及工藝、設備。據預測粉末塗料比重從全球來看,現在占工業塗料的10%左右;而西歐的粉末塗料較成熟,已占到15%以上。市場供略大于求。生産增速將保持在8%左右,可逐步消化前兩年發展過快的情況。

産品品質、性能、環保指標方面也有長足進步

國際巨頭大型塗料企業均看好中國粉末塗料市場,紛紛在中國拓展粉末塗料業務,國內企業也紛紛上馬,形成了群雄逐鹿的局面。未來中國粉末塗料市場將形成四大需求。較快增長領域是船舶工業、管道工業。較大需求産業是汽車工業。重要應用方向是熱敏材料。使用前景廣闊的是建築和戶外設施。爲滿足化工、冶金、核電、石油、天然氣、輸水等重腐蝕環境下的異型構件和管道等長效防腐的需求,中國科學院金屬研究所張立新等人,研制出了SEBF熔融結合環氧塗料,和SLF高分子複合環氧塗料2大系列重腐蝕防護塗料。SEBF熔融結合環氧粉末塗料是熱固性單組分粉末塗料,它具有耐磨和結合力強等特點。SLF是雙組分無溶劑常溫快速固化型高分子合金塗料,它也具有較好的物理和化學性能。

我國重防腐粉末塗料專用環氧樹脂和固化劑已實現國産化,利用酚醛樹脂中的酚羟基或羟甲基和環氧基反應實現對環氧樹脂的改性,酚類固化劑因與環氧樹脂結構相似,因此相容性好,制得的塗膜耐蝕性、韌性遠優于酚醛環氧體系。所以應用更加廣泛,PH-1酚類固化劑固化環氧時主要是通過酚羟基和環氧基發生醚化反應交聯成膜的。當然固化過程中仲羟基也能和環氧基反應。由于空間位阻效應及反應活性原因,反應極其微弱。催化劑有季胺類、咪唑類、硼化物等。一般咪唑較爲常用,咪唑環上的亞氨基與環氧基團進行反應生成的加成物相當于叔胺起催化作用。

水性環氧塗料――采用環氧樹脂水乳液作爲環氧基組份,水溶性胺類作爲固化劑,配制成雙組份水性環氧樹脂防腐底漆,適用于對溶劑散發要求極爲嚴格的非水下鋼結構,並且在硬度、抗腐蝕性、施工配套性等方面都具有與溶劑型環氧塗料相當的性能,有效地降低了VOC含量,是防腐塗料的發展方向。典型的水乳型環氧防腐塗料以苯乙烯、丙烯酸及其酯類作單體,環氧樹脂作改性劑,采用非離子和陰離子表面活性劑的混合乳化劑,過硫酸鉀作爲引發劑進行乳液聚合,得到環氧樹脂、丙烯酸樹脂乳液。

據專家介紹,在塗布後利用丙烯酸的羧基和環氧樹脂的環氧基之間發生的交聯反應,使塗料固化、成膜,兼有丙烯酸樹脂和環氧的優點,既具有良好的耐水性、耐熱性、耐光性,又具有良好的附著力、耐溶劑性等優點。

水分散型防腐塗料較大特點是以水爲主要溶劑代替普通塗料中的二甲苯、汽油等溶劑,不僅降低了成本,且減少了環境汙染,並能防火和易于運輸貯存,因而有廣闊的應用前景。據專家介紹,北京有色金屬研究總院的崔大爲等人實驗證明:樹脂上的親水基團在常溫下能夠與有機成鹽劑形成有機鹽,使樹脂具備良好的水溶性;而在高溫烘烤條件下,成鹽劑能夠較快的揮發,同時樹脂上某些特定基團能夠與親水基團作用,使成膜固化後的樹脂幾乎不含親水基,在其他添加劑的共同作用下,較終漆膜呈現出憎水性。

根據這一原理,開發出耐高溫堿性水腐蝕的水性防腐塗料。重防腐塗料正沿著高性能、高效率、低能耗和低汙染的方向前進。良好的高耐蝕性樹脂和新型顔料、填料的開發是重防腐塗料發展的關鍵;開發長效型綠色環保塗料是今後塗料發展的方向,進行環境因子作用機制研究、開發新型塗料原材料以及建立塗料的環境影響評價數據庫,有助于這一目標的實現。

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