水性沥青防腐涂料的制备与性能研究

论文摘要

本文制备了一种具有优良防腐性能的水性沥青防腐涂料,研究了影响其防腐性能的诸多因素。论文分为两个部分:第一部分系统研究了不同水性环氧树脂体系、不同水性环氧固化剂以及水性环氧树脂/环氧固化剂比例、水性环氧树脂/乳化沥青比例、防锈颜料用量、颜填料体积浓度(Pigment Volume Concentration)以及涂层厚度等对涂层防腐性能的影响。实验结果表明:最佳成膜物质体系为双酚A型水性环氧树脂A和改性胺类固化剂,当两者比例为2:1时,涂层的综合性能最佳;水性环氧树脂与乳化沥青质量比为1:1时,涂层具有最佳综合性能;氧化铁黑与复合铁钛粉质量比为1:1,用量占颜填料总量的50%时,涂层综合性能最佳;PVC为35%、涂层厚度为150μm~180μm时,涂层具有最佳性能。第二部分探讨了不同水性丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂与乳化沥青配比、防锈颜料、体积填料、颜填料体积浓度(PVC)、涂层厚度等因素对面漆防腐性能的影响。实验结果表明:苯丙乳液A有较高的硬度,防腐蚀性能良好,有较高的性价比,因此选用苯丙乳液A作为面漆的成膜物质;研究了苯丙乳液A与乳化沥青配比对面漆综合性能的影响,确定了二者质量比为1:1时,涂层具有最佳综合性能;研究了防锈颜料,体积填料对涂层综合性能的影响,确定氧化铁红与复合铁钛粉质量比为1:1,防锈颜料占颜填料总量的60%,滑石粉和硫酸钡按质量比1:1复配作为体积填料时,涂层有最佳综合性能;最后考察了涂料的PVC对涂层综合性能的影响,同时利用扫描电镜观察不同PVC的涂层的内部结构,结果发现当PVC为35%时,涂层的综合性能最好;涂层厚度为120μm左右时,作为面漆使用有较高性价比。研制开发的水性沥青防腐涂料具有优良物理机械性能和防腐蚀性能,基本达到了预期的性能指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 金属材料的腐蚀与防护
• 1.1.1 金属材料腐蚀的危害
• 1.1.2 金属材料的防腐蚀方法
• 1.2 金属防腐蚀涂料的发展现状及趋势
• 1.2.1 国外概况
• 1.2.2 国内概况
• 1.2.3 发展趋势
• 1.3 水性金属防腐蚀涂料的研究进展
• 1.3.1 水性金属防腐蚀涂料的概述
• 1.3.2 水性环氧体系
• 1.3.3 水性丙烯酸体系
• 1.3.4 水性聚氨酯体系
• 1.3.5 水性无机富锌体系
• 1.3.6 水性氟树脂体系
• 1.4 乳化沥青
• 1.4.1 乳化沥青简介
• 1.4.2 乳化沥青的乳化机理
• 1.4.3 影响沥青乳化的因素
• 1.4.4 乳化沥青的制备
• 1.5 环氧树脂
• 1.5.1 简介
• 1.5.2 双酚A型环氧树脂
• 1.6 环氧树脂固化剂
• 1.6.1 简介
• 1.6.2 水性环氧树脂固化剂
• 1.7 丙烯酸树脂
• 1.8 本课题的研究目的、意义和研究内容
• 第二章 水性沥青防腐涂料的制备及测试方法
• 2.1 实验原料和仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 水性沥青防腐涂料的配方及制备工艺
• 2.2.1 基础配方
• 2.2.2 制备工艺
• 2.3 测试与表征
• 2.3.1 涂层铅笔硬度的测试
• 2.3.2 涂层抗冲击性能的测试
• 2.3.3 涂层柔韧性的测试
• 2.3.4 涂层附着力的测试
• 2.3.5 涂层耐水性测试
• 2.3.6 涂层耐酸碱性测试
• 2.3.7 涂层耐盐水性测试
• 2.3.8 涂层耐中性盐雾试验
• 2.3.9 红外光谱（FTIR）分析
• 2.3.10 扫描电子显微镜观察
• 2.3.11 示差扫描量热法（DSC）分析
• 第三章 水性环氧沥青防腐涂料的性能研究
• 3.1 前言
• 3.2 水性环氧树脂及固化剂的选择
• 3.2.1 不同水性环氧体系对涂层性能的影响
• 3.2.2 不同固化剂的红外光谱（FTIR）分析
• 3.2.3 不同固化剂对涂层性能的影响
• 3.2.4 固化剂用量对涂层性能的影响
• 3.2.5 水性环氧树脂和固化剂不同配比时的红外光谱分析
• 3.3 水性环氧树脂与乳化沥青配比对涂层性能的影响
• 3.4 防锈颜料用量对涂层性能的影响
• 3.5 颜填料体积浓度（PVC）对涂层性能的影响
• 3.6 涂层厚度对性能的影响
• 3.7 本章小结
• 第四章 水性丙烯酸沥青面漆的性能研究
• 4.1 前言
• 4.2 水性丙烯酸树脂的选择
• 4.2.1 不同水性丙烯酸树脂对比
• 4.2.2 不同水性丙烯酸树脂的DSC曲线分析
• 4.2.3 不同水性丙烯酸树脂的性能对比
• 4.2.4 苯丙乳液A的红外光谱分析
• 4.3 水性丙烯酸树脂与乳化沥青配比对涂层性能的影响
• 4.4 颜填料的选择与分析
• 4.4.1 防锈颜料的选择
• 4.4.2 体质填料的选择
• 4.4.3 防锈颜料用量对涂层性能的影响
• 4.4.4 防锈颜料搭配对涂层性能的影响
• 4.5 颜填料体积浓度（PVC）对涂层性能的影响
• 4.6 不同PVC所得涂层的SEM分析
• 4.7 涂层的厚度对防腐蚀性能的影响
• 4.8 本章小结
• 第五章 水性沥青防腐涂料的综合性能
• 5.1 前言
• 5.2 性能对比
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢