好環氧富鋅漆的抗沉降少不了高性能的疏水氣相二氧化硅
好環氧富鋅漆的抗沉降少不了高性能的疏水氣相二氧化硅
目前國內技術中心團隊在對氣相二氧化硅在環氧富鋅漆中研究中取得新進展，團隊發現一定量的疏水型氣相二氧化硅能夠高效地提升涂料的防沉降性能，增加涂料體系的粘性和觸變性，增強涂料的防腐性，作用效果和性能的突破，此次突破是燊納氣相二氧化硅在原有產品基礎上進行改良后取得階段性成果。
氣相二氧化硅是極其重要的超微細無機新材料之一，是無毒、無味、無污染的白色蓬松粉末，是一種新型無機納米材料，無定型結構，原生粒徑7-14 nm，其比表面積約 80-400㎡/g，充分分散后粒徑較小，可達到納米狀態，具有較高的表面活性、高絕緣性、高熱穩定性、化學惰性、高純度，可提供增稠觸變性能，明顯改善涂料制品的應用性能。由于環氧體系為強極性，能夠減弱氣相二氧化硅的三維網狀結構，使得其應用效果變弱和變差。因此，在應用于環氧體系時，常選用通過改性劑聚二甲基硅氧烷(PDMS，硅油)處理后會得到的SR380。
超疏水型氣相二氧化硅
將處理型即疏水型氣相二氧化硅(SR380)用于環氧富鋅涂料，通過不同添加量探究涂料增稠觸變性和抗沉降性，并與市售疏水氣相二氧化硅競品(A、B、C、D、E)進行了性能對比，比較在相同添加量下防流掛效果，以及相同溫濕度下，相同時間內的防沉降效果。結果表明，在一定范圍內，隨著氣相二氧化硅的添加量增加，富鋅漆的粘性和觸變性增加，在垂直面施工的性能變好，涂料的防沉降性提升。SR380與競品在環氧富鋅涂料中的應用性能相近，在某些條件下，耐鹽霧和防腐性具有一定優勢。
環氧富鋅涂料以鋅粉為填料，環氧樹脂為基料，以聚酰胺樹脂或胺加成物為固化劑，其中鋅粉在涂料中的質量分數超過70%，以形成連續緊密的涂層而與金屬緊密接觸。作為一種性能優異的低成本重防腐涂料，其廣泛應用于包括石油化工設備、橋梁、造船、海上平臺、各類水工結構等領域。其防腐原理在于：當涂膜受侵蝕時，由于鋅的電位比鋼鐵低，發生“陰極保護效應”而優先于鋼鐵先受到腐蝕，且鋅作為犧牲陽極形成的氧化產物又對涂膜起到一種封閉作用，高效地防止電化學腐蝕，更加強了涂膜對鋼鐵基材的保護，因此環氧富鋅涂料被廣泛用于金屬重防腐領域。但由于鋅粉含量過高，在貯存和施工過程中易引起沉降、流掛等問題。
一、SR380添加量對環氧富鋅涂料抗流掛效果影響
圖2
圖3
分別將SR380以0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%質量分數添加到環氧富鋅涂料中，并使用流掛測定儀進行涂刷漆膜。由圖2可知，未添加SR380 (即0%質量分數)的環氧富鋅涂料在漆膜厚度100μm時就出現流掛，添加0.4%、0.6%質量分數涂料漆膜分別在150μm、250μm厚度時出現流掛現象，添加0.8%、1.0%、1.2%質量分數環氧涂料即時在較大漆膜厚度275μm下仍保持穩定狀態，未發生流掛。可見隨著氣相二氧化硅的添加，涂料的的抗流掛性能得到增強，使得其具有良好的施工性能，且SR380添加量在0.8%質量分數時效果達到較佳。
根據得到的較佳添加量，再將競品分別與環氧富鋅涂料進行混合分散，得到圖3。SR380與競品在較大漆膜厚度下均未發生流掛現象，可見六者在環氧富鋅涂料中的抗流掛效果相近。
二、SR380添加量對環氧富鋅涂料防沉降效果影響
圖4
圖5
本次測試條件為50℃、15d。
圖4可見，隨著SR380的添加量變化，0%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%均發生了沉降，但隨著添加量的增加，沉降的程度逐漸降低，氣相二氧化硅能夠改善環氧富鋅涂料的防沉降性和熱儲貯存性。由圖5可知，在0.8%添加量下，SR380與競品A因沉降析出溶劑較少，相較其他四組競品防沉降效果較佳。
三、SR380對環氧富鋅涂料耐鹽霧性影響
圖6
分別將空白樣(未添加氣相二氧化硅)、競品A、SR380的富鋅涂料涂膜進行耐鹽霧實驗，漆膜厚度95-100μm。
由圖6可知，300h后空白樣氣泡、生銹，劃痕處剝落、生銹；
競品A樣板，1500h后板面無異常，劃痕處有銹跡；
SR380樣板，1500h后板面無異常，劃痕處無異常。
添加SR380可顯著增加環氧富鋅涂料的耐鹽霧性和防腐性，且相較于競品A，SR380的耐鹽霧性和防腐性更優。
結論：在環氧富鋅涂料中對SR380進行充分分散，可賦予涂料良好的增稠觸變作用，提高垂直面施工的漆膜厚度控制，隨著疏水型氣相二氧化硅的添加量的增加，涂料的抗流掛性能得到增強，沉降成都逐漸改善，并延長涂料的貯存穩定性。SR380在環氧涂料應用中，質量分數在0.8%時，對其粘度和觸變性增長適宜，較大抗流掛漆膜厚度可達275μm，對噴涂、刷涂等施工工藝具有良好提升和改善作用。同時在熱儲50℃環境下，15d后防沉降效果良好，在環氧防腐涂料應用中，SR380具有明顯的性能提升作用，在防止電化學腐蝕和耐鹽霧方面具有一定的性能優勢。
