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水性聚硅氧烷面漆

水性聚硅氧烷面漆

    发布时间:2021-10-17

    内容简介:本文对代表当前和未来发展趋势的三种高性能面漆:聚氨酯涂料、氟碳涂料和聚硅氧烷涂料进行了总结和比较,使钢结构防腐涂料相关人员(包括设计、施工、质量控制和涂料供应商)对此有了正确的认识。脂肪族聚氨酯涂料是一种高性能的长效防腐涂料,广泛应用于大多数严重腐蚀环境。...

改革开放以来,中国经济建设发展迅速,随之而来的是大型基础设施,创造了建设记录甚至奇迹!钢结构建筑因其可靠性高、重量轻、强度高、适用于机械化加工、工业化生产程度高、工期短、密封性能好而被广泛应用于工业和民用建筑中。从20世纪90年代中国设计建造的第一座超大型悬索桥虎门大桥,到世界上跨度最大的钢结构建筑——北京奥运会主体育场鸟巢,再到上海世博会保留的永久性建筑——世界上最大的双向大跨度无柱展厅中国馆,都是中国建筑史上的代表作品。然而,易腐蚀是钢结构的致命缺点之一。一旦被腐蚀,其强度等主要力学指标将显著降低,钢结构构件和建筑的安全性和耐久性将严重降低。因此,钢结构防腐涂料主要采用多种防腐配套涂料体系。ISO4618-2006《色漆和清漆涂层材料的术语和定义》将多种防腐涂层体系定义为涂在基材上的所有涂层的总称;NACE(美国腐蚀工程师协会)将其定义为按预定顺序和道数涂在基材上的涂层。一般来说,这种涂层体系由底漆、中间漆和面漆组成。底漆的作用是附着在底料上,为以后施工的涂料提供基础,保护底料免受腐蚀;中间漆的作用是增强整个涂层体系的屏蔽性,减少外界腐蚀介质的渗透,增加干膜的厚度,起到承上启下的作用;面漆的作用是保持良好的保光保色性,不易粉化,具有指定的光泽,装饰性强。

本文对代表当前和未来发展趋势的三种高性能面漆:聚氨酯涂料、氟碳涂料和聚硅氧烷涂料进行了总结和比较,使钢结构防腐涂料相关人员(包括设计、施工、质量控制和涂料供应商)对此有了正确的认识。

1聚氨酯涂料。

脂肪族聚氨酯涂料是一种高性能的长效防腐涂料,广泛应用于大多数严重腐蚀环境。目前应用最广泛的配套涂层体系是富锌(有机或无机)底漆1道/环氧云铁中间漆1~2道/聚氨酯面漆2道,总干膜厚度约200~350μm。这种配套涂层体系已广泛应用于桥梁、建筑、石化、电站、船舶和海上设施等各种钢结构的防腐涂层。,并被证明是有效的。其涂层系统的保护期一般在沿海地区10a左右,内陆地区15a以上。就聚氨酯面漆及其配套涂料的耐盐雾性指标而言,国家相关行业标准一般规定为1000h(如HG/T3656-1999钢结构桥梁漆、TB/T2773-1997铁路钢桥面漆供应技术条件等)。).因此,与国内同类产品相比,该配套涂料系统具有优异的耐盐雾性,在国内外钢结构工程中得到广泛应用,受到广泛好评。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,人们对防腐提出了更高的要求,不仅要提供长期保护(如果有些项目要求达到20a或更长的保护期),还要安全健康,符合最新的环保要求;既要优化环境,又要注意成本和效益。在这方面,除了各种新型重防腐涂料的研发外,近年来对氟碳涂料和聚硅氧烷涂料进行了大量的研究。但是,由于聚氨酯涂料及其配套涂料具有相对优异的性价比和施工性能,在大型钢桥等多种防腐涂料中仍占主导地位。

二氟碳涂料。

20世纪90年代,日本广泛使用氟碳涂料作为钢结构桥梁的防护面漆,并取得了成功。例如,1999年日本建成的明石海峡大桥(1990m悬索桥)、多多罗大桥(890m斜拉桥)、钢梁、钢塔均采用氟碳面漆。氟原子具有最高的电负性和除氢原子以外的最小原子半径,因此氟碳聚合物具有极高的稳定性。氟碳聚合物中,氟原子被碳链包围,形成紧密的保护层,使其不易受到外界的侵害;而且由于氟碳聚合物中大量的F-C键,是一种高键能(460.2kJ/mol)化学键,因此具有优异的保光、保色、耐候、耐热、耐腐蚀、耐化学、耐污染、耐摩擦等性能。由于氟碳树脂只能在含氟溶剂中更好地溶解,很难生产低VOC(挥发性有机化合物)产品,其反应物可能仍含有异氰酸酯,因此需要进一步改善环境友好和施工性能。聚硅氧烷涂料在各种大型工业环境中的应用更加合理和环保。

三聚硅氧烷涂料。

利用有机-无机混合技术,两种材料形成共享化学键的聚合体,是聚硅氧烷的主要化学反应。混合技术主要包括有机基体、无机基体、互穿网络和真接枝四个方面。聚硅氧烷涂料通过混合技术,实现了有机物的最佳特性(如易加工、柔韧性、柔韧性、光泽和常温固化)和无机物的最佳特性(惰性、硬度、附着力、耐化学性、耐高温性、耐候性、耐紫外线和耐磨性)的有机结合。常见品种有脂肪族环氧改性聚硅氧烷、丙烯酸改性聚硅氧烷、丙烯酸尿烷改性聚硅氧烷、硅溶胶混合物和有机硅溶胶。现在国内市场主要是前两者。环氧改性聚硅氧烷巧妙地将环氧树脂优异的附着力和耐腐蚀性与聚硅氧烷突出的保光保色性结合起来,达到强-强的结合效果,更符合重防腐涂装的要求;丙烯酸改性聚硅氧烷是丙烯酸树脂和聚硅氧烷的保光保色叠加效应,适合耐久性要求。但问题的关键不在于改性什么树脂,而在于涂料中硅氧烷树脂的含量,即Si-O键的含量。

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