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      環氧改性有機硅樹脂——防腐涂料的最佳解決方案

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      -->>環氧改性有機硅樹脂——防腐涂料的最佳解決方案

      0 引言
      一直以來,防腐都是一個艱巨而昂貴的問題。例如鉆井平臺、橋梁、儲罐、甲板、鋼結構、混凝土墻體和地坪等等的保護都需要大量的人力、物力和財力。使用防護涂料是最佳的保護方法之一。傳統的防護涂料主要為有機樹脂體系。由于操作條件的多變性,常常需要多層涂裝施工。典型的多層涂裝主要由富鋅底漆、耐腐蝕的環氧中涂以及耐候的聚氨酯面漆組成。涂料行業對防護成本的降低特別關注。本產品的特點即為將三涂層體系合并為二涂層體系(圖1),僅需單層面漆就足以保護富鋅底漆,因而可以縮短施工時間,減少過度噴涂,大大簡化了維護保養工藝,此外,減少涂裝次數與過度噴涂還可避免70%的溶劑揮發。
      防護涂料的涂層結構
       
      1 新型的環氧改性有機硅樹脂
      通過研究硅樹脂的無機化學特性,我們將有機物和無機物進行結合,開發出一種用于防護涂料的新型樹脂——硅氧烷雜化聚合物,由于主鏈上的[—(Si—O)n—Si—]結構非常穩定,聚硅氧烷樹脂的耐熱性與耐UV 輻射性能特別優異。聚硅氧烷聚合物的理想結構參見圖2。
      聚硅氧烷聚合物的理想結構
      環氧- 有機硅雜化樹脂可通過脂肪族環氧與聚硅氧烷進行縮聚反應而制得,通過精確控制樹脂的相對分子質量、接枝度、有機取代基團R 以及官能度,可以調整聚合物的反應活性和技術特性。這種創新的化學結構具有獨特的物理性能,可作為耐久性優異的基料用于防護涂料。

      2 改性樹脂在雙組分防腐涂料中的應用
      2.1 涂料配方
      雙組分環氧有機硅防腐涂料的配方見表1。
      雙組分環氧有機硅防腐涂料的配方
      2.2 物理性能
      雙組分環氧有機硅防腐涂料的物理性能見表2。
      環氧有機硅防腐涂料的物理性能
      2.3 耐久性
      老化5 000 h 后的試驗結果見表3。
      老化5 000 h 后的試驗結果
      注:基材:裸鋼板;表面處理:噴砂處理,Sa 2.5 級;測試前老化/干燥時間:室溫氣干10 d ;雙層涂裝體系組成為:75 μm 環氧富鋅底漆+ 125 μm 環氧有機硅面漆;對比涂料:75 μm 環氧富鋅底漆+ 125 μm 環氧中涂+50 μm 聚氨酯涂料;評級:1 級—優異;3 級—滿意;6 級—差。
      與目前涂料行業對防護涂料的性能測試要求相比,本實驗中所測指標的認可標準更為苛刻。評估保光、保色性的方法,是將基于環氧有機硅樹脂的涂料進行紫外光加速老化后再進行評估。眾多因素中,保光、保色性這兩個指標,有助于描述涂料的耐候性以及對氣候相關影響因素,如陽光、濕度、風和溫度的耐受能力。表3 結果表明:環氧有機硅涂料的保光、保色性優于聚氨酯涂料。
      2.4 耐化學品性
      耐化學品性測試結果見表4。
      24 h 和7 d 耐化學品性測試結果

      注:基材:裸鋼板;表面處理:噴砂處理,Sa 2.5 級;測試前老化/干燥時間:室溫氣干10 d ;雙層涂裝體系組成為:75 μm 環氧富鋅底漆+ 125 μm 環氧有機硅面漆;對比涂料:75 μm 環氧富鋅底漆+ 125 μm 環氧中涂+ 50 μm 聚氨酯涂料;評級:1 級—優異;3 級—滿意;6 級—差。
       
      3 應用領域
      雙組分環氧有機硅防腐涂料的應用廣泛,包括儲罐外壁、海上平臺、海上建筑物、橋梁、船舶外部、鋼結構、混凝土墻體和地坪,以及鐵路客車的外部等。

      4 結語
      環氧- 有機硅雜化樹脂可通過脂肪族環氧與聚硅氧烷縮聚反應而制得,這種創新的化學結構具有獨特的物理性能,使得這種新型環氧有機硅涂料僅需單層面漆就足以保護富鋅底漆。因此采用這種新型的環氧有機硅樹脂可以縮短施工時間,減少過度噴涂,大大簡化了維護保養工藝。此外,減少涂裝次數與過度噴涂還可避免70% 的溶劑揮發?捎糜诔毓袒碾p組分熱固性涂料,具有超高的固體分和極低的VOC(揮發性有機化合物)含量。脂肪族聚硅氧烷雜化樹脂的開發,能夠激勵傳統的防護涂料行業進行技術革新,使涂料獲得諸多特點:
      ● 固體分含量超過90%,降低VOC ;
      ● 采用常規施工設備就可進行高固體分涂料的施工;
      ● 高濕度或低溫不影響固化過程;
      ● 和聚氨酯面漆相比,保色、保光性非常優異;
      ● 雙層涂裝也可獲得最大的防腐效果;
      ● 對各種化學品的耐受性優異;
      ● 與必須多層涂裝的有機涂料體系相比,更具性價比;
      ● 符合關于健康、安全和環境保護的相關條例,降低溶劑釋放,不使用對健康有損害的樹脂、交聯劑或含重金屬的物質。
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