水性环氧涂料的产品示例

一、CED涂料品种及开发应用趋势

   CED涂料是20世纪70年代中期发展起来的并已工业化生产应用的一种新型防腐蚀涂料。由于CED涂料具有优良的耐蚀性、泳透率高、涂装自动化程度高、对环境污染小等优点,使其在世界范围内,特别是在汽车工业领域得到普遍应用。

   1.国外CED涂料品种目前,汽车车身涂装底漆几乎全部从阳极电沉积涂装改为阴极电沉积涂装。根据CED涂料特性可分为PPG和Hoechst两大体系,前者由美国PPG公司开发,后者由德国Hoechst集团、奥地利Stollack公司开发。

   (1)PPG系列CED涂料

   ①美国PPG公司的CED涂料美国PPG公司是CED涂料的始祖,已推出第五代CED涂料,其五代CED涂料性能变化见表4-19。我国引进的是第四代产品。

 

   ②日本关西涂料公司的CED涂料日本关西涂料公司是在引进PPG公司的CED涂料基础上开发的CED体系,其各代CED涂料性能变化见表4-20。

 

 

   (2)Hoechst系列CED涂料   Hoechst系列CED涂料是以Herberts公司CED涂料为代表,其发展速度很快,主要有四代产品,各代产品主要性能见表4-21。国外CED涂料的涂膜由薄到厚。泳透率由低到高,烘烤温度由高到低,有机溶剂含量逐渐减少。

 

 

   2.国内CED涂料品种

   (1)引进CED涂料制造技术在“六五”期间沈阳油漆厂引进日本关西9210 CED涂料制造技术(湖南和昆明也采用该技术),北京红狮涂料公司从奥地利Stollack公司引起G1083灰色CED涂料制造技术,20世纪90年代南京造漆厂从Herbetts公司引进CED涂料和汽车涂料制造技术。北京吉普、广州标志、上海车轮厂等汽车合资公司采用了进口的PPG公司CED涂料,PPG公司与香港海通公司合资,由深圳海虹漆厂生产PPG系列的CED涂料及汽车漆。1990年底沈阳油漆厂从日本关西涂料公司引进HB2000厚膜CED涂料制造技术。

   (2)国内开发的(CED涂料我国开发电泳涂料已有 30多年历史,第一代CED涂料是兵器部五四所(现为五九所)于1979年首先研制成功。随后,化工部涂料所(现为中国化工建设总公司常州涂料化工研究院)、上海涂料所和长春、天津、四平等油漆厂也做了大量技术开发工作。尤其是中国化工建设总公司常州涂料化工研究院开发的电泳涂料(已转让给济南、池州和天津丽华)、常州涂料化工研究院开发的厚膜CED涂料等品种,占有一定的市场份额。长春油漆厂开发的黑色CED涂料在第一汽车制造厂应用。

   3.CED涂料开发应用趋向根据市场需求,CED涂料新品种及开发应用重点趋向如下所述。

   ①高泳透率的中厚膜CED涂料日本生产的PTU-600 CED涂料,在保持所需泳透性前提下改变泳涂条件(槽液温度、泳涂电压和时间),使涂膜厚度可在20~40μm范围内自由选定。该涂料可以实现薄膜(≤20μm)、中厚膜(20~30μm)和厚膜(>30μm)三种要求。各类电泳涂料防腐性比较如表4-22所示。

 

 

   采用中厚膜CED涂料有优异的耐蚀性、较理想的涂膜外观、可降低涂装成本。

   各类CEE涂料用量比较见表4-23。

 

 

   中厚膜CED涂料除用于轿车、汽车涂装外,在家电和机械部件行业中也可应用。今后应向环保型CED涂料、节能型(降低烘烤温度、缩短固化时间)CED涂料方向发展。

   ②减少有机溶剂用量、保证槽液稳定性挥发性有机溶剂用量应在保证槽液稳定性基础上减少,开发优异水溶性或水乳化型的基料和固化剂等组分应作为保证槽液工艺参数的基石。

   ③提高涂膜锐边处的耐蚀性现用的CED涂料在被涂物件的锐边、尖端处覆盖差、涂膜薄,则锐边部位耐蚀性下降,应开发触变性优异的CED涂料,保证物件锐边处的耐蚀性。

   ④开发耐候性CED涂料现CED涂料使用双酚A型环氧树脂,其涂膜的耐候性差。应采用耐候性环氧树脂作基料,或环氧树脂与丙烯酸树脂等改性配合作基料。今后,应着力开发耐蚀性、耐候性优异的CED涂料。

   ⑤浅色(或清漆)CED涂料根据市场发展需要,中国化工建设总公司常州涂料化工研究院开发了CED-99浅色装饰性涂料。该涂料为白色等浅色或不含任何颜料的清漆,其已投入市场应用。CED涂料由色漆转变为清漆,不仅减少制漆时的研磨工序,而且在涂装时可避免槽液沉淀问题。

   ⑥涂装工艺及设备改进电沉积涂装后的清洗装置已由单一超滤(UF)改用UF+RO(反渗透)串联装置,实现了电沉积涂装后清洗用水封闭循环使用。

   阳极罩结构的改进。为使车身表面涂覆的涂膜厚度均匀,在电泳槽中增设底部电极和顶盖电极。现其已由当初的裸露电极改用圆筒形隔膜电极。圆筒形隔膜阳极比板式隔膜阳极先进,便于装卸、维修。

   机械化运输装置是涂装车间的动脉,现多采用一种双轨滑撬输送机,它比单轨悬挂式推杆输送链有明显的优越性。

 

   二、水性环氧涂料相关品种及开发应用

 

   除电泳涂料外,水性环氧涂料的其他品种及开发应用也引起人们的普遍关注。

   1.相关品种

   (1)耐蚀性水乳化型环氧涂料(见表4-24)

 

 

   耐蚀性水乳化环氧涂料的细度25μm,凝胶时间2~4h,其许多性能可与普通溶剂型环氧涂料相当,并已取得了成功应用。其主要应用领域有涂覆新浇铸的混凝土,涂膜与混凝土的粘接强度高于混凝土自身的粘接强度,可成功地防止混凝土结构的腐蚀;水乳化型环氧涂料作为底漆,比其他混凝土用涂料更具优势;用Casamid360作固化剂可有效防止混凝土机械损伤和化学药品腐蚀;这种涂料用于核电站,易于除去放射性污染;涂覆在钢材表面上,有良好的防腐蚀效果。水乳化型环氧涂料作为面漆,也取得良好的防腐蚀作用。

   (2)半光地坪涂料(见表4-25)水性半光环氧地坪涂料可用于啤酒厂、医院、仓库、化工厂、食品加工厂及具有腐蚀环境的地面保护等应用领域。

 

 

   2.开发应用简况环氧改性聚氨酯乳液。环氧树脂与聚氨酯反应,制成的乳液性能明显改善,取NCO:OH=8.0(mol),环氧树脂:聚醚=1:7(mol),可使水性涂料的表干时间缩至<1h;由环氧改性聚氨酯乳液配制的地板清漆气味小、涂膜光泽好、有一定弹性,经24h实干后,使用效果良好。

   水性环氧丙烯酸酯共聚物涂料。合成的水性环氧改性丙烯酸树脂,有效地克服了施工出现的“假稠”,提高了水性丙烯酸涂料的耐蚀性。水性环氧丙烯酸酯共聚物涂料(AECA涂料)与市售水性丙烯酸涂料性能比较见表4-26。

 

 

   水性环氧丙烯酸酯共聚物涂料适用于汽车部件、压缩机、农机等的防护。

   另外,采用环氧树脂与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯及苯乙烯进行接枝共聚制得水溶性树脂。首先是自由基引发环氧树脂中邻接羟基的亚甲基形成环氧自由基,然后按自由基聚合机理,使其他单体接枝共聚。由水溶性共聚物制得的涂料贮存稳定性为6个月以上。

   水性焦油环氧涂料。水性焦油环氧涂料兼具水性环氧树脂与焦油沥青的优良性能,其涂膜有优异的耐酸、耐碱、耐油和防水等性能。能够在潮湿表面上涂装,可广泛用于沥青路面、地坪、矿井、隧道、地下仓库、车间等各类建筑物地面及地下设施的保护。

   单组分环氧苯丙乳液。采用核壳乳液聚合方法,并在核中加入环氧树脂作交联剂,待聚合完成后,再加入固化剂,制成单组分室温交联型环氧-苯丙乳液。该乳液的各项性能指标都优于普通苯丙乳液,具有很好的耐沾污性、硬度及耐冲击性。

返回