【文章內(nèi)容簡介】 對苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用，并具有能達到比常規(guī)防腐涂料更長保護期的一類防腐涂料。 防腐涂料已成為涂料領(lǐng)域的重要的生力軍，防腐涂料發(fā)揮著越來越大的作用，發(fā)展前景可觀。但傳統(tǒng)產(chǎn)品逐漸改進完善，新的產(chǎn)品不斷研發(fā)問世，要適應(yīng)防腐市場和環(huán)保法規(guī)發(fā)展中新的標準和要求，尚需積極進取，持續(xù)創(chuàng)新。 根據(jù)業(yè)內(nèi)專家人士分析：現(xiàn)今 防腐涂料價格明顯呈上升趁勢，這和對船舶涂料，海洋開發(fā)有關(guān)。近幾年國家一直在對地球十分之七的海洋加大投資力度，其中防腐涂料就是這一塊中的一個突出點。 2021 年以來，防腐涂料在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了越來越重要的作用，物品國防腐蝕涂料市場出現(xiàn)了喜人的局面，其生產(chǎn)規(guī)模不斷地擴大。 根據(jù) 《中國防腐涂料行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告前瞻》 顯示，早在 2021 年，我國防腐涂料應(yīng)用量就已超過 300 萬噸，成為世界上防腐涂料產(chǎn)量和使用量第一的國家。 20212021 年，我國防腐涂料工業(yè)總產(chǎn)值持續(xù)上升， 2021 年我國防腐涂料工業(yè)總產(chǎn)值達到 億元。 加大對海洋石油投資力度。海洋采油平臺是固定和半固定在海洋中的大型鋼結(jié)構(gòu)，長期受到海洋環(huán)境的嚴重腐蝕。由于平臺遠離大陸維修困難，所以要求防腐涂料對平臺的保護壽命至少在 15 年以上，因此要采用重防腐涂料和耐久性高的長效防腐涂層配套體系。通常，平臺的海平面以下部分主要采用犧牲陽極或外加電流電化學(xué)保護，其余則采用高性能防腐蝕涂料涂層進行保護。 有權(quán)威表示防腐涂料的科研早以啟動。人類對于海洋的研究一直不斷，而在海洋中的資源，海洋的探索也在慢慢突 進，在海洋中進展離不開表面涂層。中國對防腐涂料還有一段很長的路要走！ 汽車涂料 汽車 涂料，其有賦予汽車色彩以及對整車身 系統(tǒng)保護的功能 ，比如底漆防止車體的銹蝕，中涂起到抗石擊的作用，而面漆起到裝飾保護作用等 。 在面漆方面， 汽車剛剛問世的那段時間 里，汽車的顏色僅有白色和 黑色。然而在 顏色更新速度更快的現(xiàn)在，有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，每年約有將近 1500 種新的顏色 產(chǎn)生并 被用于汽車 面漆中。 而近10年 的時間里， 汽車 面漆 顏色庫里大約保存 了將近十萬 種 各色的 顏色。 以這樣的形式 ， 我們可以把 汽車 面漆 歸于顏色科學(xué)的范疇 。 汽車 面漆與其他領(lǐng)域的面漆 不大 一樣，主要有清漆和色漆，而 在 色漆 領(lǐng)域中又可細分為含有普通的 賦色顏料的 實色漆、實色為 底色 的面漆和含效應(yīng)顏料的金屬閃光漆等。眾所周知 ， 汽車的 色漆主要由成膜物質(zhì) （交聯(lián)型樹脂或非交聯(lián)型樹脂） 、顏 填 料、溶劑以及助劑所構(gòu)成。 汽車面 漆的生產(chǎn) ，按其加工工藝的不同，可以分為傳統(tǒng)的主色漿法和近些年 發(fā)展起來的單色漿法。所謂 的 單色漿法就是預(yù)先將各種顏料分別分散在成 膜樹脂中制成有色漿料，然后再按照配方，將主成膜樹脂 、各種 顏色的 色漿、 各種作用的 助劑以及 不同沸點的溶劑等加以混合均勻，調(diào)配成各式各樣的 色漆。 而所謂的傳統(tǒng)的色漆生產(chǎn)工藝稱為 混合 色漿法。這種工藝 的配制方法 是將 按 配方中 所需要的 所有顏料 粉體，一并全數(shù)加人到研磨漆料中，再進行分散、研磨工作，等到研磨 細度合格后再補加 主體成膜 樹脂、 各種作用的 助劑、 不同作用的 溶劑等調(diào)配成漆 。 最后 一步就是 根據(jù)肉眼或測色儀器的判斷 幫助，添加各色的 單色漿以對其顏色進行微調(diào)，配制成 目標色漆 潤濕分散原理及分散劑的種類 涂料與油墨制造過程中的顏料分散劑是指在機械力的作用下，顏料的二次團粒經(jīng)過潤濕、分散在展色劑中，得到一個穩(wěn)定的顏料分散懸浮體。懸浮體的穩(wěn)定性與顏料、樹脂、溶劑 三者的性質(zhì)及其相互作用有關(guān)。要想制得個良好的顏料分散體，有時須要借助于潤濕分散劑的幫助 顏料的潤濕、分散和穩(wěn)定這三個過程是緊密相連、不可分離的。潤濕是一個顏料表面置換的過程 。分散是顏料的聚集體在外力作用下分離的過程 。穩(wěn)定是顏料經(jīng)分散后不再發(fā)生絮凝 (返粗 )的過程 潤濕劑和分散劑都是界面活性劑，潤濕劑能降低液 /固之間的界面張力，增強顏料表面的親液性，提高機械研磨效率，分散劑吸附在顏料的表面上構(gòu)成電荷作用或空間位阻效應(yīng)，使分散體處于穩(wěn)定狀態(tài) 潤濕和分散，盡管這兩個詞就詞義而言是不完全相同的，但其作 用達到的結(jié)果卻是極其相似的，往往很難區(qū)分，尤其是高分子分散劑，同時兼具潤濕和分散作用，因此，人們常稱其為潤濕分散劑 。 潤濕分散劑按分子量的差異可分成低分子量的傳統(tǒng)型的表面活性劑和高分子量的新型的具有表面活性的聚合物。 低分子量的潤濕分散劑是指分子量為數(shù)百 (8001000)的低分子化合物口 高分子量的潤濕分散劑是指分子量在數(shù)千至幾萬的具有表面活性的高分子化合物 按其應(yīng)用領(lǐng)域，又被劃分為水性潤濕分散劑和油性潤濕分散劑。還有既可在水性領(lǐng)域也可在油性領(lǐng)域中應(yīng)用的水油兩性潤濕分散劑 (1)低分子量潤濕分散劑這類 潤濕分散劑屬于傳統(tǒng)型的表面活性劑，分子具有兩親結(jié)構(gòu)，其活性是由非對稱的分子結(jié)構(gòu)決定的。 ①陰離子型，其親水基是陰離了，帶負電。例如油酸鈉。主要親水基有魏酸基、磺酸 基、硫酸基、磷酸基等口 ②陽離子型，其親水基是陽離子，帶正電口例如油酸鐵。主要是鐵鹽、季餒鹽 ③非離子型，不電離、不帶電。主要有聚乙二醇型和多元醇型兩大類。例如脂肪族聚酚 C,z Haa COCOCHx CHz ..0H 多用于水性體系。 ④兩性潤濕分散劑，分散劑同時具有兩種離子性質(zhì)。例如卵確脂 ⑤電中性是指化合物中陰離子和陽離子都有大小相同的有機 基團，整個分子呈電中性，但卻有極性。這種助劑在涂料中應(yīng)用相當廣泛 .幾乎侮個涂料助劑生產(chǎn)廠家都有幾個電中性的產(chǎn)品。例如 }cr 工 s CI Ie)CHz 一 NHa}COOC CHe (CHe),. CHs〕 。 按應(yīng)用效果，可將這類分散劑劃分成解絮凝型和控制絮凝型兩大類 解絮凝的潤濕分散劑多數(shù)只有一個極性吸附基，能夠牢固地吸附在顏料表面上口另一端伸展在分散介質(zhì)中起穩(wěn)定作用。這類分散劑多推薦用在面漆中，可降低涂料的貓度，改善涂料的流動性，提高涂膜光澤 等。 控制絮凝的潤濕分散劑，是通過分散劑的架橋作用 ，把數(shù)個分散的顏料粒子 聯(lián)接接在一 起。一般是通過以下幾種方式連接的 . a． 以游離的分散劑為橋，通過極性分散劑與吸附在顏料較子上的分散劑的極性基相連接構(gòu)成單元賀凝體 b． 分散劑形成雙重層，第二層分散劑通過極性基相連接構(gòu)成單元絮凝體口 c． 通過吸附在顫料粒子上的分散劑的極性基直接連接在一起構(gòu)成絮凝休。連接形成如圖所示 . 這種絮凝是分散劑通過氫鍵力或范德華力把顏料粒子連接起來的。結(jié)合力比較弱，在高剪切速率下會受到破壞，結(jié)構(gòu)鉆性降低當剪切停止時，鉆性會恢復(fù)。正是這種微弱的觸變性賦予了涂料許多良好的性能。能起到防沉 、防浮色發(fā)花和防流掛的作用，彌補了因分子量低、空間位阻效應(yīng)不足的塊陷 低分子量潤濕分散劑對無機顏料有很強的親和力。因為無機顏料通常是金屬氧化物或含有金屬陽離子及氧陰離子的化合物，表面具有酸性、堿性或兩性兼具的活性中心，它們與陰離子、陽離子表面活性具有很強的化學(xué)吸附作用，能夠形成表面鹽，牢固地錨定在無機顏料的表面上。 這種酸、堿基的相互作用對于有機顏料是不可能的。因為有機顏料的分子是由C,H,O,N 等元素組成的。這些原子不能被電荷化，所以有機顏料表面沒有像無機顏料那樣的活性中心。因此，傳統(tǒng)型的潤濕分散劑不能穩(wěn) 定有機顏料分散體，而多數(shù)被推薦用于無機顏料的分散。對于有機顏料需要使用高分子量潤艱分散劑 。 (2)高分子量潤濕分散劑傳統(tǒng)型的低分子量的潤濕分散劑有確定的分子結(jié)構(gòu)和分子量。但高分子量分散劑卻與其不同，分子結(jié)構(gòu)和分子量都不固定。它是不同分子結(jié)構(gòu)和不同分子量的分子集合分子量大的在 500030000 之間，有的可能比這還高些。多數(shù)是嵌段共聚的聚氨酷和長鏈線型的聚丙烯酸醋化合物。它具有與顏料表面親和的錨定基和構(gòu)成空間位阻的伸展鏈。錨定基必須能夠牢固地吸附在顏料表面上，伸展鏈又必須能與樹脂溶液相容很顯然均聚物滿足不了 這兩個常常是相互矛盾的要求，所以必須是某種形式的官能化聚合物或共聚物 高分子量分散劑的伸展鏈多數(shù)是聚醋構(gòu)成的，它能在多種溶劑中有效較高分子量的聚醋在芳香烴類溶劑中可溶。而較低分子量的聚醋在酮、醋類溶劑及二甲苯 /丁醉棍合之類溶劑中有很好的溶解性。所以聚醋化合物會在諸多溶劑中提供良好的空間位阻效應(yīng)制成一種與某種溶劑相容的聚合物穩(wěn)定化鏈，并不是設(shè)計高分子量分散劑的最終結(jié)果。而是要設(shè)計出既能與溶劑相容又能與溶劑揮發(fā)后的樹脂相容，而又不影響涂料各項性能指標的 穩(wěn) 定化伸展鏈才是最重要的口所以在選擇使用高分子量潤濕分散劑時 除要注意其與樹脂溶液的相容性，同時還要側(cè)試加人分散劑后干涂膜的光澤與基材的附著力、耐久性等各項指標口 高分子量分散劉的錨定基是吸附在顏料粒子表面上的基團口是根據(jù)顏料表面的特殊性和吸附機理而設(shè)計的。對于具有酸、堿性吸附中心的顏料可以采用胺類、按、季鐵基團 。翔基、磺酸基、磷酸基及其他鹽類，酸式磷酸鹽、磷酸醋等均可為錨定基通過酸 /堿或離子對吸附在顏料粒子表面上。對于具有氫鍵給予體和接受體的顏料表面可采用多胺和多醉為錨定摹。對于依靠極性吸附和范德華力吸附的顏料可采用聚氨醋類化合物為錨定基。對于像酞著藍 , =u}嘴紫類有機頗料可采用它們自身的衍生物為錨定基 了解高分子量分散劑的結(jié)構(gòu)對選擇使用是至關(guān)重要的。要獲得良好的涂料、油墨分散體，一定要選擇適宜的潤濕分散劑 分散劑的選擇 分散劑用量的選擇 丙烯酸樹脂，英文名： poly(1carboxyethylene)或 Poly(acrylic acid)。是由丙烯酸酯 類和甲基丙烯酸酯類及其它烯屬單體共聚制成的樹脂， 通過選用不同的樹脂結(jié)構(gòu)、不同的配方、生產(chǎn)工藝及 溶劑 組成，可合成不同類型、不同性能和不同應(yīng)用場合的丙烯酸樹脂，丙烯酸樹脂根據(jù)結(jié)構(gòu)和成膜機理的差異又可分為熱塑性丙烯酸樹脂和 熱固性丙烯酸樹脂 。 熱固性丙烯酸樹脂是 丙烯酸 系 單體 （ 丙烯酸甲酯 、 丙烯酸乙酯 、 丙烯酸正丁酯 和甲基丙烯酸甲酯 、 甲基丙烯酸正丁酯 等）為基本成分，經(jīng) 交聯(lián) 成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不溶不熔丙烯酸系 聚合物 。 除具有丙烯酸樹脂的一般性能以外， 耐熱性 、 耐水性 、 耐溶劑性 ，耐磨耐劃性更優(yōu)良。有本體澆鑄造 材料 、溶液型、乳液型、水基型多種形態(tài)。 本體澆鑄材料由 甲基丙烯酸酯 與多官能丙烯酸系單體或其他多官能烯類單體 共聚 制漿，經(jīng)鑄型聚合制得。主要用作 飛機 艙蓋、風(fēng)擋。溶液型、半乳型、水基型熱固性丙烯酸樹脂，需加熱烘烤交聯(lián)固化成膜，形 成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。交聯(lián)方式分為兩類：（ 1）反應(yīng)交聯(lián)型，聚合物中的 官能團 沒有交聯(lián)反應(yīng)能力，必須外加至少有 2 個官能團的交聯(lián)組分（如 三聚氰胺樹脂 、 環(huán)氧樹脂 、脲樹脂和 金屬氧化物 等）經(jīng)反應(yīng)而交聯(lián) 固化 ，交聯(lián)組分加入后不能久貯，應(yīng)及時使用；（ 2）自交聯(lián)型，聚合物鏈上本身含有兩種以上有反應(yīng)能力的官能團（ 羥基 、 羧基 、酰胺基、羥甲基等），加熱到某一溫度（或同時添加 催化劑 ），官能團間相互反應(yīng)，完成交聯(lián)。這類熱固性丙烯酸樹脂主要用作織物 、 皮革 、紙張 處理劑 、工業(yè)用漆及 建筑涂料 熱塑性丙烯酸樹脂由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物（如酯類、腈類、酰胺類）聚合制成的一類熱塑性樹脂。可反復(fù)受熱軟化和冷卻凝固。一般為線型高分子化合物，可以是均聚物，也可以是共聚物，具有較好的物理機械性能，耐候性、耐化學(xué)品性及耐水性優(yōu)異，保光保色性高。涂料工業(yè)用的熱熱性丙烯酸樹脂分子量一般為 75 000～120 000，常用硝酸纖維素、乙酸丁酸纖維素和過氯乙烯樹脂等與其拼用，以改進涂膜性能。 熱塑性丙烯酸樹脂是溶劑型丙烯酸樹脂的一種，可以熔 融、在適當溶劑中溶解，由其配制的涂料靠溶劑揮發(fā)后大分子的聚集成膜，成膜時沒有交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生，屬非反應(yīng)型涂料。為了實現(xiàn)較好的物化性能，應(yīng)將樹脂的分子量做大，但是為了保證固體分不至于太低，分子量又不能過大，一般在幾萬時，物化性能和施工性能比較平衡。 以上兩種丙烯酸樹脂都是汽車涂料重要的成膜物質(zhì)。 聚氨酯 涂料 是目前較常見的一類 涂料 ，可以分為雙組分聚氨酯 涂料 和單組分聚氨酯涂料。雙組分 聚氨酯 涂料一般是由異氰酸酯預(yù)聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和含羥基樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。這一類 涂料 的品種很多，應(yīng)用范圍也很廣，根據(jù)含羥基組分的不同可分為丙烯酸 聚氨酯 、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚 聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。一般都具有良好的機械性能、較高的固體含量、各方面的性能都比較好。是目前很有發(fā)展前途的一類 涂料 品種。主要應(yīng)用方向有木器 涂料 、汽車修補涂料、 防腐涂料 、 地坪漆 、電子 涂料 、特種涂料、 聚氨酯 防水涂料等 。缺點是施工工序復(fù)雜，對施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。單組分 聚氨酯 涂料主要有氨酯油涂料、潮氣固化聚氨酯涂料、封閉型聚氨酯涂料等品種。應(yīng)用面不如雙組分 涂料 廣，主要用于地板涂料、 防腐涂料 、預(yù)卷材涂料等，其總體性能不如雙組分涂料全面。 雙組分 聚氨酯 涂料 具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐化學(xué)品、耐候性好等優(yōu)越性能，廣泛作為工業(yè)防護、木器家 具和汽車 涂料 。水性雙組分 聚氨酯涂料 將雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性