水性快干型环氧乳液YPWE-404E在工程机械上的应用与研究

水性快干型环氧乳液YPWE-404E在工程机械的应用与研究

                    

摘要对于溶剂型涂料而言,每升涂料中就会含 0.6 升左右的挥发性溶剂,容易排放大量 VOC。随着国家 VOC 的排放要求越来越严苛,环保型的涂料逐渐成为人们研究重点。环保型涂料有粉末型涂料、水性涂料和光固化辐射涂料。由于粉末涂料需要高温烘烤,工件受热要均匀,不适合外形庞大复杂的工程机械涂装 UV 也不适合工程机械涂装。水性涂料成了取代溶剂型涂料的必然选择。而现有的水性环氧底漆使用时固化效果差,表干时间较长,且形成的漆层柔韧性差,防腐蚀效果不佳,不符合实际应用需求。本文用实验采用我司水性环氧乳液YPWE-404EYPN-1511固化剂,可以得到干燥速度快,防腐性能优异的水性环氧涂料,符合工程机械底漆的要求。

关键词:水性环氧乳YPWE-404E、干燥速度快、防腐性能优异

 

前言

随着我国工业化进程的加深和各种大型工厂的建成,工程机械行业蓬勃发展,工程机械涂料也得到广泛应用。目前,中国已成为全球第一大汽车、工程机械和轨道交通市场。因此,工程机械产品用涂料的需求量很大,市场前景十分广阔。现有的工程机械车辆用环氧底漆多为溶剂型涂料,涂料中含有大量的挥发性有机化合物。涂料在生产、运输、施工过程中都对环境有一定的污染,不符合环保要求。而现有的水性环氧底漆使用时固化效果差,表干时间较长,且形成的漆层柔韧性差,防腐蚀效果不佳,不符合实际应用需求。于工程机械车辆多应用于潮湿、多尘、盐碱等腐蚀环境,且使用过程中经常遇到外物刮碰的情形 因此工程机械用涂料需要具备漆膜柔韧性佳、抗腐蚀性能优异的特质。另外,目前大部分工程机械车辆的底漆涂装线无烘房,所以要求底漆在常温自干条件下具有快速干燥、可打磨的特点,利于下一道工序的进行。

在行业发展需求和环保压力的双重推动力下,研发一种漆膜柔韧性佳、抗腐蚀性及耐化学介质性优异的工程机械用快干底漆显得尤为重要。本文旨实验采用我司水性环氧乳液YPWE-404EYPN-1511固化剂,可以得到干燥速度快,防腐性能优异的水性环氧涂料,满足上述要求的工程机械用环氧底漆,也为该类产品的开发提供有益的思路。

 

1实验部分

1.1实验设备及仪器

实验设备及仪器见表1

表1 实验中的仪器

仪器名称

规格

用途

电子天平

AR-2140

称重

搅拌砂磨分散多用机

BGD-750/2

研磨与分散

刮板细度计

BGD-24/1/2

测漆的细度

漆膜测厚仪

ZF-20D

测量漆膜厚度

光泽仪

RV 10 D S25

测量漆膜光泽

流挂仪

BGD225

测量漆膜流挂性

漆膜划格器

BGD504

测量漆膜附着力

铅笔硬度计

BGD506

测量漆膜硬度

漆膜柔韧性测试仪

BGD560

测量漆膜柔韧性

漆膜冲击器

BGD302

测量漆膜冲击性

盐雾试验箱

CZ-SCA

测量漆膜的盐雾性能

电热鼓风干燥箱

DHG-9070

测量储存稳定性

1.2实验原材料

水性环氧乳YPWE-404E ,水性环氧固化YPN-1511,水性助剂、水性颜填料。

1.3实验配方及配漆工艺

表2 水性环氧底漆配方

原材料

百分比%

A组分

加入量

去离子水

20.1

分散剂

1.2

消泡剂

0.3

钛白

6

炭黑

0.2

硫酸钡

13

三聚磷酸铝

6

磷酸锌

4

绢云母

5

白炭黑

0.5

研磨至细度30 μm

环氧乳液

40

醇酯十二

1

防闪锈助剂

0.5

基材润湿剂

0.2

低剪增稠剂

1

B组分

 

环氧固化剂

40

丙二醇甲醚

25

去离子水

35

 

配方量的去离子水、分散剂、消泡剂、996钛白钛白粉、炭黑、磷酸锌、三聚磷酸铝、绢云母、硫酸钡白炭黑依次500r/min 状态下边搅拌边加入容器内,加料间隔维3-5 min,提升转速1000r/min 高速分30 min 至无明显颗粒,转入砂磨机,研磨至细30μm,过滤制得底漆浆。将底漆浆、水性环氧乳液、基材润湿剂、醇酯十二、和防闪锈助剂和流变助剂依次在搅拌状态下加入容器,中速30min至细度、黏度合格后得到水性环氧底A组分。将配方量的水性聚酰胺环氧固化剂、丙二醇甲醚和去离子水投入容器,中速搅拌至色相均匀、黏度合格,制得水性环氧底B组分。

1.4不同水性环氧乳液的实验对比

  用市面销售的上12两种环氧乳液YPWE-404E分别制备环氧底漆,按照配方配 A 组分,使用前 A 组分 B 组分按照一定的比例混合均匀,放 15-20min 进行熟化,然后按照GB/T1727-1992 漆膜一般制备法》进行制板,放 7 天后待用。分别测试打磨性、耐盐雾、耐水性、冲击柔韧性等实验。

2 结果与结论

2.1水性环氧乳液和环氧固化剂的基本参数

表3 水性环氧乳液和环氧固化剂的基本参数

牌号

/%

环氧当量g/eq

YPWE-404E

56

1030

1

52

980

2

57

945

牌号

/%

活泼氢当量g/eq

YPN-1511

60

123

 

2.2不同环氧乳液对涂层性能的影响的检测结果

表4 环氧乳液性能测试结果

序号

测试项目

YPWE-404E

1

2

检测方法

1

双组份适应/h

5

5

5

HG/T3668-2000

2

/min25/50RH

10

15

15

GB/T 1728-1979

3

/h25/50RH

2.5

6

4

GB/T 1728-1979

4

铅笔硬 (中华)

2H

H

2H

GB/T 6739-2006

5

打磨性20 320#砂纸)

不粘砂纸,易打磨

粘砂纸,不易打磨

轻微粘砂纸,易打磨

GB/T1770-2008

6

摆杆硬/S(14d)

118

88

103

GB/T 1730-2006

7

/GU60°

9.4

15

8.2

GB/T 1743-2007

8

附着/

0

0

0

GB/T 9286-1998

9

/Kg.cm

50

50

50

GB/T 1732-1993

10

柔韧/mm

1

1

1

GB/T 1731-1993

11

耐水/h

480

300

360

GB/T 1733-1993

12

耐盐/h

500

500

360

GB/T 1771-2007

 

由表4可以看出:种体系涂层的适用期、抗冲击、附着力、柔韧性等性能都能达到工程机械涂料的基本要求;但对于乳液1的干率比较差,打磨性较差,不符合工程机械用涂料的快干要求对于乳液2其干率和打磨性也比不上YPWE-404E,并且盐雾性能差距比较明显,综合其干率打磨性、冲击柔韧性、耐盐雾等性能,YPWE-404E水性环氧乳液可以作为工程机械防腐底漆的首 

 

图1  不同环氧乳液底500h耐中性盐雾图

img2

 

YPWE-404E                    乳液1                    乳液2

3.结语

本文用实验采用我司水性环氧乳液YPWE-404E与市场上的乳1和乳2,分别制作环氧底A组分,YPN-1511固化剂搭配进行评价实验,得YPWE-404E的干燥速度和打磨性能是最优异的,冲击和柔韧性能也非常好,耐水和耐盐雾性能也比较突出YPWE-404E所做的水性环氧防腐底漆完全符合工程机械底漆的要求。

 

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