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分散劑在鐵鈦防銹涂料中的應(yīng)用 葉少英,，霍麗華，邱星林 （廣州珠江化工集團(tuán)有限公司,，廣州 510385 ） 摘要：分析討論了分散劑在鐵鈦防銹涂料中的作用和對涂料性能的影響,。 關(guān)鍵詞：分散劑 ; 鐵鈦防銹涂料 ; 性能 隨著鋼材的廣泛使用，防銹涂料成為鋼材防腐蝕的一種重要材料,。防銹涂料的性能既取決于所選用的防銹顏料,，也取決于它在涂料中的分散效果。顏料分散是涂料生產(chǎn)中最耗費(fèi)能源和工時,，并最影響涂料質(zhì)量的一道工序,。 鐵鈦防銹涂料采用了納米技術(shù)制備的新型防銹顏料——復(fù)合鐵鈦粉作為主要防銹顏料制備而成。復(fù)合鐵鈦粉具有防銹,、耐候性能優(yōu)異且價格低于紅丹粉的特點(diǎn),。然而，由于復(fù)合鐵鈦粉的結(jié)構(gòu)特殊,，較為堅(jiān)硬,，難于在漆料中濕潤。因此,，必須考慮在涂料制備過程中加入分散劑,，對顏料進(jìn)行潤濕分散，才能充分發(fā)揮其防銹性能,。 1 實(shí)驗(yàn)部分 1.1 復(fù)合鐵鈦防銹粉 復(fù)合鐵鈦粉是采用超（微）細(xì)技術(shù)研制開發(fā)的一種高性能,、環(huán)保型的無機(jī)復(fù)合粉，重金屬含量僅為萬分之二以下,。復(fù)合鐵鈦粉是以采用與紅丹粉（ Pb 3 O 4 ）有相似結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵（ Fe 3 O 4 ,，俗稱“磁化鐵”）作為載體粉，應(yīng)用納米技術(shù)將納米粉體材料均勻地附著在載體粉上,。由于載體粉四氧化三鐵具有磁性引發(fā)的磁團(tuán)聚現(xiàn)象,，比一般常用的防銹顏料的分散難度大,。 1.2 分散劑的選擇 市場上眾多供應(yīng)商提供的各具特色的分散劑品種繁多，且分散劑的性能及價格各異,。通過前期試驗(yàn),，對比了國外的 BYK 、 EAKA ,、德謙及國內(nèi)某公司的 FT 分散劑,，不同公司分散效果比較見表 1( 分散劑加入量為該公司的推薦使用量 ) 。 經(jīng)過比較,，綜合評價包括分散效果,、價格、購買方便程度等因素,，最后選用了國內(nèi)某公司生產(chǎn)的 FT 分散劑,。該分散劑是一種酞酸酯偶聯(lián)劑，具有較強(qiáng)的活性,，使復(fù)合鐵鈦粉在生產(chǎn)過程中能得到良好分散,。 1.3 鐵鈦防銹涂料配方 實(shí)驗(yàn)中采用相同的顏料體積濃度（ PVC ），通過 改變 FT 分散劑的用量檢測對鐵鈦防銹涂料性能的影響,。鐵鈦防銹涂料配方見表 2 ,。 1.4 鐵鈦防銹涂料的制備 先將醇酸基料，在攪拌情況下加入 FT 分散劑分散后,，加入防沉劑攪拌均勻后,，依次加入復(fù)合鐵鈦粉、氧化鐵紅,、滑石粉,，攪拌均勻后再分散 30min 。將混合漿料轉(zhuǎn)入砂磨機(jī)中進(jìn)行研磨分散,，轉(zhuǎn)速為 2 500r/min ,。研磨至細(xì)度合格后，加入催干劑,、防結(jié)皮劑,，用溶劑調(diào)整黏度后即得成品。 2 結(jié)果與討論 2.1 FT 分散劑用量對研磨時間的影響 根據(jù)表 2 的配方,，在相同 PVC ,、相同操作工藝的條件下，達(dá)到鐵鈦防銹涂料使用所需的細(xì)度時,，研磨時間隨 FT 分散劑用量變化的關(guān)系如圖 1 所示,。隨著 FT 用量的增加，研磨時間逐漸縮短,。 FT 分散劑作為一種偶聯(lián)劑一般具有兩個基團(tuán)：其中一個基團(tuán)通過化學(xué)反應(yīng)與鐵鈦粉及其它無機(jī)顏料結(jié)合,，以單分子狀態(tài)取代原來吸附在復(fù)合鐵鈦粉和顏填料表面的微量水分及氣體,，提高了復(fù)合鐵鈦粉、顏填料在醇酸基料中的潤濕和分散 ; 另一基團(tuán)與有機(jī)聚合物醇酸基料進(jìn)行交聯(lián),。 F T 分散劑增加了無機(jī)顏料和有機(jī)基料的相容性，把兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)結(jié)合起來,，偶聯(lián)劑上的羥基能提高顏料的潤濕力,，降低了界面自由能的幅度，加速溶劑,、基料滲入到粉料聚集體的空隙中,，有助于復(fù)合鐵鈦粉、顏填料團(tuán)粒的打開,，使復(fù)合鐵鈦粉在研磨分散過程中更易破碎,，縮小分散時間，從而降低了顏料分散這一階段的能量消耗和工時,。 2.2 FT 分散劑用量對耐鹽水的影響 根據(jù) GB 1763-79( 甲法 ) 標(biāo)準(zhǔn),，分別對 5 個樣品進(jìn)行試驗(yàn)，觀察試樣的耐鹽水變化,。耐鹽水的天數(shù)與 FT 用量之間的關(guān)系如圖 2 所示,。 涂層具有優(yōu)良性能的前提是顏料均勻地分散在涂料中，充分有效的分散使單位體積涂層內(nèi)基料均勻分布,、含有的復(fù)合鐵鈦粉增多,，這樣有利于形成均一的涂膜涂層。 FT 分散劑的加入增加了顏填料和溶劑,、基料間的親和力,，能更緊密地把復(fù)合鐵鈦粉、顏填料和醇酸基料連接起來,。涂膜在干燥過程中,，復(fù)合鐵鈦粉中的載體粉四氧化三鐵（ Fe 3 O 4 ）本身對鋼鐵底材具有親和性，能牢固地吸附底材,，增加涂膜對基材的附著力 ; 引入的納米材料大大改善了載體粉的體積填充密度,，減少了毛細(xì)管作用，屏蔽致密程度大大增加,，形成的致密涂膜能阻隔空氣中的氧,、氯離子、水分子等的滲入,，從而提高了涂膜的耐候性,。 FT 分散劑的加入量少時，不足以將復(fù)合鐵鈦粉充分分散,，使形成的涂膜屏蔽性不足 ; 過量時,，未被吸附的分散劑在涂膜干燥過程中一部分會留在涂膜中,，另一部分將移向涂膜的表面，影響涂膜的致密性,。 2.3 FT 分散劑對貯存穩(wěn)定性的影響 按 GB 6753.3-86 的標(biāo)準(zhǔn),，將樣品放置在 (50 ± 2) ℃干燥箱的加速條件下進(jìn)行貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)，并在不同的時間內(nèi)觀察試樣的沉降程度,。試樣的沉降情況如表３所示,。 從表 3 可以看出，隨著 FT 分散劑的加入,，試樣在經(jīng)過一定的貯存期后其貯存穩(wěn)定性得到了明顯的提高,。這是因?yàn)?/SPAN> FT 分散劑通過分子中的長碳鏈在復(fù)合鐵鈦粉、顏填料表面形成分子層,，并在粉料與基料之間發(fā)揮每個分子的橋梁作用,。 FT 分散劑的長碳鏈在復(fù)合鐵鈦粉、顏填料間形成空間位阻作用,，使復(fù)合鐵鈦粉和顏填料顆粒保持合適的相互距離,，既阻止顏填料之間的再接觸，又阻隔了復(fù)合鐵鈦粉中的 Fe 3 O 4 的磁性引發(fā)的磁團(tuán)聚,。 FT 分散劑的加入能有效地控制鐵鈦防銹涂料的沉降,，延長涂料的貯存穩(wěn)定性。 3 結(jié) 論 通過改變 FT 分散劑在鐵鈦防銹涂料中的加入量,，討論了鐵鈦防銹涂料對研磨時間,、耐鹽水性能、貯存穩(wěn)定性方面的影響,，從而確定了基本的鐵鈦防銹涂料的配方和分散劑的用量,。 |
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