王煥,徐恒志,李智華,詹媛媛,許戈文
安徽大學化學化工學院,安徽省綠色高分子材料重點實驗室,合肥230039
摘要:本文對水性聚氨酯防腐涂料的防腐機理和分類進行了簡要的闡述,重點介紹了改性水性聚氨酯防侵蝕涂料的研究近況及最新進展,并對其發展趨勢和應用前景進行了展望。
關鍵詞:防腐涂料;水性聚氨酯;研究進展
媒介
金屬材料以其良好的機器和工藝功能在材料領域佔有主要身份,但金屬侵蝕給人類造成的損失是驚人的,環球每年因侵蝕造成的經濟損失約10000億美元,約占全年屬總產值的10%[1]。因此研究金屬的侵蝕防護想法以管理金屬的侵蝕,減少侵蝕造成的損失,對于建立資本捕魚達人免費下載節約型社會來說具有主要的科學意義。防範金屬侵蝕的想法許多,如金屬選材、陰極保衛、采用金屬保衛層、采用緩蝕劑及采用防腐涂料等。在所有的防腐措施中,采用防侵蝕涂料是應用最廣泛、最經濟、最方便的一種想法。采用涂料防侵蝕具有很多優點,捕魚達人能量槽運用如施工方便、適用性廣、涂層的維護和重捕魚遊戲玩法指南涂容易、成本及施工費用較低等[2]。
在眾多的防侵蝕涂料中,聚氨酯防腐涂料是繼其他防腐涂料之后的最通用的涂料品種之后,其用量僅次于醇酸樹脂涂料[3]。受石油資本、環保律例等因素的陰礙,世界防腐涂料工業在連續不斷提高涂料功能的同時,開闢無公害或少公害且功能優異的涂料品種成為防腐涂料的主要發展方位。防侵蝕水性聚氨酯可低溫固化,并且具有突出的耐油、耐鹽水、耐磨、抗沖擊、抗應變等功能,是一類具有優異的綜合功能和優良發展前景的防腐樹脂涂料基料[4]。可是水性聚氨酯由于以水為散開劑,含有親水基團,其涂膜的耐水、耐化學性和耐溶劑性較差[5],若要到達防侵蝕的功能,需要對其加以改性。常用的改性材料為環氧樹脂和丙烯酸樹脂,環氧樹脂除了含有環氧基團外,還含有羥基基團,能直接介入水性聚氨酯的合成反映;丙烯酸酯含有羥基基團,以共聚或共混的方式對水性聚氨酯進行改性[6]。本文重要介紹了改性水性聚氨酯防腐涂料的研究近況及最新進展。
1水性聚氨酯防腐涂料防腐機理
11涂膜的屏蔽捕魚遊戲捕魚技巧隔離作用
有機防腐涂料在被涂機體外觀上固化后形成涂層,涂層的屏蔽作用在于使基體和環境隔離以免被侵蝕。依據電化學侵蝕原理,金屬發作侵蝕是由於在金屬界面存在水、氧氣等,且存在離子流暢的道路。因此,要防範金屬發作侵蝕,就要求涂層具有屏蔽隔絕作用,能阻擋水、氧氣等從外界環境滲入過涂層而達到金屬界面。在涂料中參加的玻璃鱗片、鋁粉等無機顏料可以增強涂膜的屏蔽隔離作用[7]。
12涂膜的緩蝕、鈍化作用
防侵蝕涂層中通常含有緩蝕、鈍化作用的化學型防銹顏料,與金屬外觀發作作用,例如鈍化作用、磷化作用等,產生新的外觀膜層,例如鈍化膜、磷化膜。這些薄膜的電極電位較原金屬為正,使金屬外觀部門或全部避免了成為陽極的可能性。同時,由于薄膜上存在很多微空,便于成膜物質的附著,可以阻止銹蝕在涂膜被毀壞的場所向外擴展。當有微量水存在時,顏料就會從涂層中離解出具有緩蝕性能的離子,通過各種機理使侵蝕電池的電極極化,抑制侵蝕進行13電化學保衛作用通過在涂料中添加一些電位比基體金屬活躍的金屬作為填料,當電解質滲透涂層達到金屬基體時,金屬基體與電負性金屬填料形成侵蝕電池,填料作為陽極首要發作溶解,到達保衛基體的作用,這類涂料稱為斷送型涂料[9]。如富鋅防腐涂料中的鋅粉則起到斷送陽極的作用。
2水性聚氨酯防腐涂料的分類
21單組分水性聚氨酯防腐涂料
水性單組分聚氨酯涂料是應用最早的水性聚氨酯涂料,其最大優點是以水為散開介質,作為涂料採用時不含液體有機填料,在成膜過程中只是水分揮發到環境中,符合環保的要求,且施工簡樸[10]。水性單組分聚氨酯具有很高的斷裂伸長率和適當的強度,并能常溫干燥,內地外水性聚氨酯涂料仍以單組分為主,但與水性雙組分聚氨酯涂料比擬,水性單組分聚氨酯涂料的力學功能、耐水性、耐化學品性及耐溶劑性等都不夢想[11]。通常需要對單組分水性涂料的涂膜進行后處理,以提高涂膜的交聯度。因此,單組分水性聚氨酯防侵蝕涂料在防侵蝕領域的應用遭受很大的限制。
22雙組分水性聚氨酯防腐涂料
雙組分水性聚氨酯涂料是一種新的環境友好型涂料,它重要由含羥基的水性多元醇和含異氰酸酯基的固化劑組成[12],由于雙組分水性聚氨酯涂料以水為介質,并將雙組分溶劑型涂料的高功能和水性涂料的低VOC含量結合起來,因此,比年來水性雙組分聚氨酯涂料的研究開闢變得十分活潑[13]。
陳俊等[14]以PE、BDO、DMPA及IPDI等為原料合成了水性聚氨酯大單體水性聚氨酯散開體,并以水性聚氨酯大單體和BA、MMA、HEA、TFEA等丙烯酸單體合成了以氟丙烯酸酯為核、聚氨酯為殼的水性羥基氟丙烯酸-聚氨酯雜化體。商量了陰礙涂料功能的各種因素。所得的水性聚氨酯散開體能很好地散開水性多異氰酸酯交聯劑。該羥基組分同水性固化劑復配制備的室溫固化水性雙組分氟丙烯酸-聚氨酯涂層具有優異的耐水和耐老化等功能,可以廣泛採用在外墻、鋼結構等一些對涂料要求苛刻的情況,是一種性價比很高的涂料。
秦瑞等[15]通過採用交聯固化劑氮丙啶與丙烯酸聚氨酯復合乳液(PUA)組成雙組分體系,研究了體系交聯密度對改良涂膜功能的陰礙;通過紅外光譜和拉伸測試研究了聚氨酯膠膜的結構和力學功能。研究結局表明,氮丙啶交聯固化后,涂膜的物理機器功能變化不大,硬度方面稍有提高,涂膜的耐水、耐堿性和耐溶劑性有明顯的提高;跟著體系中PU含量逐步減低,體系的拉伸強度增加,斷裂伸長率減小。當所用交聯固化劑量為2%左右時,耐水性和耐堿性最佳,涂膜的力學功能到達最佳。
3水性聚氨酯防腐涂料研究進展
聚氨酯具有優良的物理機器功能和優異的耐寒性、彈性、柔韌性和耐磨性,但其防腐功能相對較差[16,17]。現在勝利應用于工業防腐領域的水性涂料是水性丙烯酸涂料、水性環氧涂料、水性無機硅酸富鋅涂料。水性聚氨酯涂料雖符合涂料行業發展環保型涂料的趨勢,捕魚達人破解但不能知足防腐功能的要求,需要對其加以改性。
31環氧樹脂改性水性聚氨酯防腐涂料
環氧樹脂具有高模量、高強度、良好的附著力和低收縮率,對水、中等酸、堿和其他溶劑有優良的耐蝕性和耐化學性[18],并可直接介入水性聚氨酯的合成反映,提高水性聚氨酯涂膜的綜合功能。現在單組分水性聚氨酯防侵蝕涂料重要以環氧樹脂為改性劑,環氧樹脂作為防侵蝕領域一類主要的高分子材料,將其用于改性水性聚氨酯可以賦予聚氨酯優良的防侵蝕功能。比年來,這方面的研究報道引起科研工