水性防锈漆在大型钢结构表面的应用技术

介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆，此水性防锈漆完全符合环保标准要求，VOC排放小于80g/L，具有非常优异的施工性、防腐性、耐人工老化性，为大型钢结构表面的涂装提供了一种具有创新性的的水性涂层技术。

关键词：大型钢结构；水性防锈漆；防锈性能；耐人工老化

0·引言

随着国家对环保要求越来越严格，国家先后出台了新环保法、消费税、排污税，相应城市也为了治理PM2.5禁止溶剂型涂料的生产和使用，如何实现环境友好型涂层的技术发展是涂料界目前关键的创新项目。目前国内大型钢结构表面的防护涂装仍然处于比较落后的原始阶段，其涂装给PM2.5造成了非常大的影响，从而使大型钢结构表面的涂装成为了环保部门重点关注的对象。笔者详细介绍了一种应用于大型钢结构表面的水性防锈漆，此水性防锈漆完全符合环保标准要求，VOC排放小于80g/L，具有非常优异的施工性、防腐性和耐人工老化性，为大型钢结构表面的涂装提供了一种具有创新性的水性涂层技术，此技术获得了国家授权专利，专利号为CN103468077A。通过大量试验，从中选出具有代表性的5个案例进行分析。

1·试验部分

1.1原料

丙烯酸乳液A：MC-105（北京东方亚科力化工），丙烯酸乳液B：BS-104（信中源乳液），氧化铁红：190D（河南新乡氧化铁厂），防锈剂：B-500（常州众普科技有限公司），填充料：500目硫酸钡及500目重钙（山东淄博雍滨矿石厂），有机膨润土：SMP-HV（浙江丰虹材料有限公司），分散剂：706W（迪高），消泡剂：NXZ（巴斯夫），成膜助剂：TEXANOL（伊士曼），流平剂：2025（法国高帝斯），防闪锈剂：亚硝酸钠（市售），增稠剂：3800（法国高帝斯），中和剂：AMP-95（美国陶氏），去离子水（自制）。

1.2试验配方

试验配方见表1。

1.3制备工艺

1）将丙烯酸乳液A加入生产缸中，采用去离子水将分散剂706W、1/2的消泡剂NXZ、亚硝酸钠溶解稀释后加入生产缸中，采用300~400r/min搅拌5~10min，得到预乳液；

2）在步骤1所得的预乳液中边搅拌边加入190D氧化铁红、500目硫酸钡、500目重钙和防沉剂有机膨润土SMP-HV，采用400~600r/min分散15~20min，然后以锆珠为研磨介质进行研磨，至细度达到50μm，得到研磨浆料；

3）向步骤2得到的研磨浆料中加入丙烯酸乳液B，同时采用中和剂AMP-95进行中和至pH为8~9，然后加入余下1/2的消泡剂NXZ，采用300~400r/min的速度搅拌10min，再加入B-500磷钛粉，搅拌混合均匀，搅拌速度为500~600r/min，得到混合浆料；

4）向步骤3得到的混合浆料中加入用去离子水稀释的2025流平剂、成膜助剂，过滤，以去除锆珠，再加入3800增稠剂调整黏度，黏度控制在60~80KU。

1.4样板制备

选择普通低碳薄钢板为底材，尺寸为70mm×150mm×（0.8~1.5）mm；

底材处理：先采用溶剂将表面进行清洗干净，然后采用1000目砂纸进行打磨处理，确保钢材表面彻底清除干净；

采用自来水按照1∶（0.3~0.5）兑稀后喷板，常规性能检测板喷涂厚度控制在20~30μm，耐盐雾性能测试板喷涂厚度控制在55~65μm；

常规性能检测板，室温条件下养护48h后检测；耐盐雾性能板，室温条件下养护7d后进行性能测试。

1.5性能测试

测试项目检测方法：漆膜厚度依照GB/T13452.2，干燥时间依照GB/T1728，附着力依照GB/T1720，光泽依照GB/T9754，耐冲击性依照GB/T1732，柔韧性依照GB/T11185，耐水性依照GB/T1733，耐盐雾性能依照GB/T1771，耐人工老化依照GB/T23987。

1.6试验结果

试验结果见表2。

2·结果与讨论

2.1配方设计分析

此产品设计基础主要根据国家对环境保护要求，全部采用水性体系设计整个配方，完全符合PM2.5及环保标准要求；

水性防锈漆采用2种水性丙烯酸乳液为主体原料，A具有可研磨性和优异的快干性、附着力及耐候性，B具有优异的防腐性、耐冷热循环性，拼合防锈颜料、助剂，使得其具有最佳的防锈性能，耐盐雾性能超过500h；

此产品采用了有机膨润土与聚氨酯缔合型增稠剂搭配，使其具有非常优异的防流挂效果，一次性干膜厚度可达到60μm不流挂，并且具有非常优异的快干性，使得在大型钢结构施工时可以快速转移，同时漆膜具有非常优异的即时耐水性及最终耐水性，涂装好的大型钢结构表干后就可以裸露于室外存放。

2.2结果讨论

通过反复试验求证和精心设计，使得配方具有非常优异的防锈性能、施工性、干燥速度、即时耐水性以及耐人工老化性。

大型钢结构因体积较大、数量较多，不方便在密闭环境下涂装，目前国内大型钢结构表面的防护涂装仍然处于比较落后的原始阶段，其涂装给PM2.5造成了非常大的影响，并且传统的溶剂型醇酸防锈漆对工人的身体造成极大的危害，从而大型钢结构表面的涂装成为了环保部门重点关注的对象。

3·结语

主要介绍了一种用于钢结构表面涂装的水性防锈漆，通过配方设计、试验、检测、应用后，得到了一种具有非常优异的施工性、防锈性能以及耐候性的水性环保涂层，广泛应用于各类大型钢结构、户外钢桥表面的涂装，具有非常优异防护效果。此技术已经完成产业化生产，大量应用于国内大型钢结构产品上，并获得了市场的好评。