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金屬設(shè)備防腐蝕最有效、最常用的方法之一是在金屬表面涂覆防腐蝕有機(jī)涂層,以隔絕金屬基體與腐蝕介質(zhì)。國(guó)內(nèi)對(duì)防腐涂料的研究取得了較多成果,但還存在著研究方法落后,防腐涂層厚度大,有大量的易燃、易爆、有毒的有機(jī)溶劑逸出,對(duì)人體和環(huán)境有較大的危害等不足。目前,市場(chǎng)上使用的防腐蝕涂料仍以傳統(tǒng)溶劑型防腐蝕涂料為主。但近年來(lái),世界各國(guó)相繼推出了有關(guān)環(huán)境污染限制的法律法規(guī),其中涉及涂料行業(yè)的就有涂料中有機(jī)揮發(fā)物的含量和有害的空氣污染物兩大問(wèn)題,這樣將使占整個(gè)世界涂料行業(yè)53%的溶劑型涂料的生產(chǎn)受到限制。因此,開(kāi)發(fā)低VOC防腐蝕涂料很有必要,而納米二氧化鈦分散液是實(shí)現(xiàn)低VOC的途徑之一。
納米二氧化鈦分散液的開(kāi)發(fā)與研制
專家主要利用正交試驗(yàn)法對(duì)一種納米二氧化鈦分散液的配方進(jìn)行優(yōu)化。由于涂料組分較多,影響涂層性能的因素復(fù)雜,因此在多因素、多變量的配方設(shè)計(jì)中,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法合理安排實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可大大提高效率。有機(jī)涂層的防護(hù)性能主要取決于其對(duì)水、氧氣或其他侵蝕性離子的阻擋屏蔽作用以及對(duì)腐蝕的抑制作用,因此,抗?jié)B透性能是衡量涂層質(zhì)量和防腐蝕效率的一個(gè)重要指標(biāo)。本試驗(yàn)以涂層的滲水率和吸水率為重點(diǎn)考察指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)確定了涂料的最佳配方,獲得了最佳的物理機(jī)械性能和防腐性能。
利用正交試驗(yàn)方法分別對(duì)改性環(huán)氧樹(shù)脂、活性稀釋劑、納米TiO2分散液、顏填料、助劑用量以及顏基比進(jìn)行優(yōu)化,獲得了制備納米二氧化鈦分散液的最佳配方:A組分為端羧基丁腈橡膠改性環(huán)氧樹(shù)脂45%、活性稀釋劑2%、納米TiO2分散液12%、顏料16%、填料24%、顏基比1.6、助劑0.8%,B組分為腰果殼油改性酚醛胺環(huán)氧樹(shù)脂固化劑,A組分與B組分質(zhì)量比為100∶55。在最優(yōu)條件下配制的納米TiO2無(wú)溶劑環(huán)氧防腐涂料涂膜附著力為0級(jí),柔韌性1mm,沖擊強(qiáng)度>50kg·cm,耐海水、耐原油試驗(yàn)720h以及耐鹽霧試驗(yàn)168h后不起泡、不生銹,具有較好的機(jī)械性能和優(yōu)良的防腐性能。