必威整理)第六代水性金属免除锈防腐漆金属材料以其优良的机械和工艺性能在材料领域占据重要地位，但金属腐蚀给人类造成的损失是惊人的，全球每年因腐蚀造成的经济损失约10000亿美元，约占全年属总产值的10％[1]。因此研究金属的腐蚀防护方法以控制金属的腐蚀，减少腐蚀造成的损失，对于创建资源节约型社会来说具有重要的科学意义。防止金属腐蚀的方法很多，如金属选材、阴极保护、采用金属保护层、采用缓蚀剂及采用防腐涂料等。在所有的防腐措施中，采用防腐蚀涂料是应用最广泛、最经济、最方便的一种方法。采用涂料防腐蚀具有许多优点，如施工方便、适用性广、涂层的维护和重涂容易、成本及施工费用较低等[2]。

　　水性涂料涂覆在金属表面时易造成涂层表面有闪锈，特别在用于喷砂处理和含碳量较高的金属表面时必须加入防闪锈助剂。目前在国内常用的有亚硝酸钠、苯甲酸钠等，虽然可以解决闪锈问题，但有以下缺点（1）：水溶性强，残留在漆膜中极大的影响漆膜的耐盐水性；（2）：亚硝酸钠对-NCO基团有催化作用，加速固化剂与水的反应，缩短了涂料体的活化期。因此我一般选用其他类型的防闪锈助剂如：有机锌络合物、烷基磷酸盐等，通过实验我们在配方中选用了L-1，对涂抹的性能和活化期影响较小，一般加入量为0.3%就可以了。

　　4、经过24小时干燥，然后涂中涂和面涂。中涂和面漆可以是水性漆，也可以是溶剂型漆。和市售大多数溶剂型漆匹配性好，不会和面漆发生分层和渗色。施工简便，涂刷面积大。适用范围：船舶、码头海洋设施，石油化工、冶金、电力设备、公路桥梁、火车、车辆交通运输工具、钢结构等各种行业的工业金属防腐底漆。

　　从表4和表5种我们可以看出DB acetate是成膜效果相当好的成膜助剂（对S937T而言）,在确定成膜助剂的量时同时要考虑固化剂及其中含有的溶剂对成膜温度的影响。

　　水性双组分聚氨酯涂料的成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型聚氨酯涂料的成膜也不完全相同。一般乳液涂料的固化成膜为单一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低，在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。在溶剂型聚氨酯涂料体系中，含羟基树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的，固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。

　　2、可用刷涂、喷涂、浸涂或辊涂的方法施工于干的或潮湿的金属表面。最好的方法是用刷涂的方法以提供更高的渗透性。和绝大多数水性涂料一样，不应于5℃以下施工。在涂层干燥期间，应避免有结露或下雨情况。3、施工几分钟后，第一道涂层有锈蚀的地方转变为黑色。对已锈蚀严重的金属表面应涂刷2-3道，达到长效防锈。以提供最大限度的防锈层保护。第二道应在第一道施工后24小时之后施工，以保证和金属表面发生化学反应及更好的成膜。

　　1、施工前要清除干净金属钢件表面的灰尘污物，特别要彻底清洗干净表面的机油油污，因机油与水性漆不相融，会隔绝防锈漆渗入基层，造成与基材分层，影响附着力。（特别是新钢件管材表面的防锈油脂、旧设备表面油污及夹缝的机油黄油），对锈蚀极严重的金属表面，如果已形成锈片，要先清除后再涂刷，用风吹净或用水洗净残留的锈尘再施工。

　　将配方中1-10依次加入搅拌混合均匀后，在砂磨机中高速研磨至细度=25微米，再加入消泡剂、成膜助剂、水、缓蚀剂，搅拌均匀，过滤包装。

　　涂料最终体系PH值对活化期有决定性的影响，PH7将加快-NCO基团和水和胺的反应，对于水性双组分聚氨酯涂料，一般将PH值调节到6-7，这样能达到较长的活化期和最佳的交联密度。

　　Luhydran S937T成膜温度在60℃/140℉以上,因此加入某种成膜助剂时非常必要的。在双组分聚氨酯体系中，应尽量避免选用醚醇类成膜助剂，而应选用醚酯类溶剂如乙二醇丁醚醋酸酯（EB acetate）、二乙二醇丁醚醋酸酯（DB acetate），碳酸丙酯（PC）等。

　　水性聚氨酯涂料为多相成膜，图1为水性双组分聚氨酯涂料的固化成膜示意图。首先当大部分水分蒸发后，乳液粒子相互接触，形成紧密堆积的结构，残余的水分和固化剂分子则处在乳液粒子的间隙处。随着水分的进一步蒸发，乳液粒子开始凝结，形成更为紧密的六边形排列结构。与此同时，固化剂分子扩散到乳液粒子的界面及其内部发生交联固化反应。该固化成膜机理也可解释为水性聚氨酯体系由水包油的状态向油包水转变。

　　根据水性聚氨酯涂料的应用要求来选择恰当的颜填料。对耐酸碱介质的场合，可采用氧化铁红和沉淀硫酸钡等惰性颜填料；对于有耐光和耐热要求的场合，可采用绢云母和云母氧化铁等颜填料；若要增加涂膜的耐化学药品性和提高其机械性能，则应选择云母和滑石粉类的填料。对于水性防腐涂料来说，一般尽量避免选用铅、铬等重金属颜料。本实验中我们选用了三聚磷酸铝、和改性磷酸锌为主体防锈颜料，其特点在于他们能在金属表面形成附着牢固的络合物，同时与漆料的羟基、羧基络合、使颜料-漆料-底材之间形成化学结合而提高土层的附着力和抗渗性。

　　久江水性金属免除锈防腐漆，是本公司以美国特殊的进口自除锈防腐蚀树脂为主要原料，配以美国进口的多种除锈助剂及防锈材料精致而成，专门针对化工行业和沿海地区的企业研发的水性环保型带锈、除锈的重防腐漆。

　　本防锈漆用于未经处理的金属表面防锈，对已锈蚀的金属件，可免除打磨、酸洗、磷化、抛丸等复杂的除锈工程，减少施工工序、材料和人工成本，极大地提高涂装工效。给企业节省了巨额成本，又提高了防腐效果。除锈，防腐，底漆一遍即成！

　　在水性涂料中，用于调整体系的PH的助剂较多如氨水、AMP-95、氢氧化钠等，但在水性双组份聚氨酯体系中只能用叔胺（如三乙胺、二甲基乙胺）来调节配方所需的PH值。这是因为伯胺和仲胺含有活泼的氢，他们容易和固化剂中的异氰酸基团反应，而且会催化-NCO基团和水之间的反应。本实验中我们选用了二甲基乙胺（DMEA）。

　　随着人们环保意识的不断提高和环保法规对挥发性有机物质（VOC/TVOC）及有害空气污染物（HAPs）的限制等因素日趋严格，水性涂料将成为21世纪世界涂料市场的主角；近年来防腐涂料工业在不断提高性能的同时，正迅速向“水性化”方向发展。其中水性双组分聚氨酯涂料正成为水性防腐涂料中的佼佼者，它不但有优异的物理性能，而且具有优异的耐老化必威·「BetWay」官方网站、耐强酸必威·「BetWay」官方网站、耐强碱、耐盐雾（480小时）必威·「BetWay」官方网站、耐盐水（480小时）、耐油等化学性能。本文以德国BASF羟基丙烯酸乳液（Luhydran S937T和水性HDI型固化剂（Basonat HW160PC）为基料，配合无毒高效的防锈颜料、水性缓蚀剂，配制成性能优越的水性重防腐涂料，并对涂料配方进行了分析。

　　其中二级分散体对固化剂的配比要求较高，而且施工难度较大，早期抗水性较差，因此在本实验中我们选择了BASF

　　水性体系，低气味，极低VOC，不燃、不爆、安全、无污染。本漆粘度低，易涂刷，对已生锈的未经预处理的钢铁表面提供长久高效的保护，防锈漆能渗入锈层与锈点产生化学反应，转化为微黑色防锈膜，涂刷几分钟后与金属表面的锈蚀发生化学反应，即转化得到一层坚韧、致密的黑色惰性保护层，是基于新的化学螯合将表面的锈蚀转化为疏水钝化层，其膜层在金属表面形成牢固致密的保护膜、紧紧贴在钢材上，隔绝水气、氧及腐蚀因子的侵蚀。并为金属表面的活性基团反应而“键合”具有优良的防腐蚀性能，应用金属表面的装饰与保护。使得金属材料表面呈“疏水性”，同时涂层材料可与金属表面以化学键相结合，极大地增强了涂膜的附着力和防腐性能，具有优异的抗再锈蚀性能，是理想的环保防腐涂料。和传统体系相比，该免除锈防腐蚀系统在再次锈蚀发生之前提供更长久的保护。

　　从检测结果我们可以看出水性双组分聚氨酯防腐涂料的性能相当优越，完全可以取代目前大部分的溶剂型防腐涂料。

　　（1）：采用BSAF羟基丙烯酸乳液S937T和HW160PC固化剂制备的水性双组分聚氨酯防腐涂料的综合性能优越，施工容易，完全可以取代目前大部分溶剂型防腐涂料。

　　（2）：在配方设计时要充分考虑到各种助剂对水性固化剂-NCO集团的影响如：PH值、活性基团等。

　　在水性双组分聚氨酯防腐涂料中,助剂的选择必须进行仔细认真的试验,首先在配制涂料配方时必须注意溶剂、润湿剂、分散剂、填充料不能与-NCO基团进行反应，即应尽量避免所有带活性基团的物质。其次助剂的选择有一定的相容性，若配合不当，可能对漆膜有负面的反应，必须经过大量的试验以确定各种助剂对涂层的性能和活化期的影响。