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1、O引言 随着钢材的广泛使用。防锈涂料成为钢材防 腐蚀的一种重要材料。防锈涂料的性能既取决于 所选用的防锈颜料。也取决于它在涂料中的分散 效果。颜料分散是涂料生产中最耗费能源和工 时，并最影响涂料质量的一道工序。 铁钛防锈涂料采用了纳米技术制备的新型 防锈颜料复合铁钛粉作为主要防锈颜料制 备而成。复合铁钛粉具有防锈、耐候性能优异且 价格低于红丹粉的特点。然而。由干复合铁钛粉 的结构特殊。较为坚硬。难于在漆料中湿润。因 此。必须考虑在涂料制备过程中加入分散剂。对 颜料进行润湿分散。才能充分发挥其防锈性能。 1实验部分 1 1 复合铁钛防锈粉 复合铁钛粉是采用超( 微) 细技术研制开发 的一种高性能
2、、环保型的无机复合粉，重金属含 量仅为万分之二以下。复合铁钛粉是以采用与红 丹粉( P b ，0 0 有相似结构的四氧化三铁( F e 3 0 4 ，俗 称“磁化铁”) 作为载体粉，应用纳米技术将纳米 粉体材料均匀地附着在载体粉上。由于载体粉四 氧化三铁具有磁性引发的磁团聚现象n 。比一般 常用的防锈颜料的分散难度大。 1 2 分散剂的选择 市场上众多供应商提供的各具特色的分散 剂品种繁多，且分散剂的性能及价格各异。通过 前期试验，对比了国外的B Y K 、E A K A 、德谦及国 内某公司的F r 分散剂。其不同分散效果比较见表 l ( 分散剂加入量为该公司的推荐使用量) 。 表1不同公司
3、的分散剂分散效果对比 公司名称 研磨h 细度时间l l 贮存稳定性( 3 0 d ) I L m 经过比较，综合评价包括分散效果、价格，购 买方便程度等因素最后选用了国内某公司生产 的F I 分散剂。该分散剂是一种酞酸酯偶联剂。具 有较强的活性，使复合铁钛粉在生产过程中能得 到良好分散。 1 3 铁钛防锈涂料配方 实验中采用相同的颜料体积浓度( P V C ) ，通 过改变F T 分散剂的用量检测对铁钛防锈涂料性 能的影响。铁钛防锈涂料配方见表2 。 表2 铁钛防锈涂料配方( 埘) 助荆应用 第2 屠涂料雨助剂论坛及应用技术交流会 F o r u mO nC o a t i n g sA d
4、d i t i v ea n dA p p l i c a t i o nT e c h n o l o g y 一 1 4 铁钛防锈涂料的制备 2 2F T 分散剂用量对耐盐水的影响 先将醇酸基料。在搅拌情况下加入F T 分散剂 分散后，加人防沉剂搅拌均匀后，依次加入复合 铁钛粉、氧化铁红、滑石粉，搅拌均匀后再分散3 0 m i n 。将混合浆料转入砂磨机中进行研磨分散，转 速为2 5 0 0r m i n 。研磨至细度合格后，加入催干 剂、防结皮剂，用溶剂调整黏度后即得成品。 2 结果与讨论 2 1F T 分散剂用量对研磨时间的影响 根据表2 的配方，在相同P V C ，相同操作工艺 的条
5、件下。达到铁钛防锈涂料使用所需的细度 时。研磨时间随F T r 分散剂用量变化的关系如图1 所示。 3 2 5 e - 2 厘1 5 茁 1 避 。 匿o 5 0 00 20 40 60 8 1 分散剂用量( t t ) 图1 分散剂用量与研磨时间的关系 随着耵用量的增加，研磨时间逐渐缩短。兀 分散剂作为一种偶联剂一般具有两个基团：其中 一个基团通过化学反应与铁钛粉及其它无机颜 料结合以单分子状态取代原来吸附在复合铁钛 粉和颜填料表面的微量水分及气体。提高了复合 铁钛粉、颜填料在醇酸基料中的润湿和分散；另 一基团与有机聚合物醇酸基料进行交联。 F T 分散剂增加了无机颜料和有机基料的相 容性。
6、把两种不同性质的物质结合起来，偶联剂 上的羟基能提高颜料的润湿力。降低了界面自由 能的幅度。加速溶剂、基料渗入到粉料聚集体的 根据G B1 7 6 3 7 9 ( 甲法) 标准，分别对5 个样 品进行试验，观察试样的耐盐水变化。耐盐水的 天数与F I 用量之间的关系如图2 所示。 1 4 1 2 1 0 - Z 8 耄4 6 2 0 一 7 00 2 0 40 60 81 分散剂用量( 加) 图2 分散剂用量与耐盐水性的关系 涂层具有优良性能的前提是颜料均匀地分 散在涂料中，充分有效的分散使单位体积涂层内 基料均匀分布、含有的复合铁钛粉增多，这样有 利干形成均一的涂膜涂层。 F T 分散剂的加
7、入增加了颜填料和溶剂、基料 间的亲和力，能更紧密地把复合铁钛粉、颜填料 和醇酸基料连接起来。涂膜在干燥过程中，复合 铁钛粉中的载体粉四氧化三铁( F e 3 0 。) 本身对钢 铁底材具有亲和性，能牢固地吸附底材，增加涂 膜对基材的附着力：引入的纳米材料大大改善了 载体粉的体积填充密度减少了毛细管作用。屏 蔽致密程度大大增加。形成的致密涂膜能阻隔空 气中的氧、氯离子、水分子等的渗入，从而提高了 涂膜的耐候性。订分散剂的加入量少时，不足以 将复合铁钛粉充分分散，使形成的涂膜屏蔽性不 足；过量时，未被吸附的分散剂在涂膜干燥过程 中一部分会留在涂膜中。另一部分将移向涂膜的 表面，影响涂膜的致密性。
8、2 3F T 分散剂对贮存稳定性的影响 按G B 6 7 5 3 3 8 6 的标准，将样品放置在( 5 0 + 2 ) 干燥箱的加速条件下进行贮存稳定性试验， 8 3 助剂应用 链在复合铁钛粉、颜填料表面形成分子层。并在 粉料与基料之间发挥每个分子的桥梁作用。F I 分 散剂的长碳链在复合铁钛粉、颜填料间形成空间 位阻作用使复合铁钛粉和颜填料颗粒保持合适 的相互距离，既阻止颜填料之间的再接触，又阻 隔了复合铁钛粉中的F e ，0 。的磁性引发的磁团 聚。F T 分散剂的加入能有效地控制铁钛防锈涂料 3 结语 通过改变F T 分散剂在铁钛防锈涂料中的加 入量。讨论了其铁钛防锈涂料对研磨时间、耐盐 水性能、贮存稳定性方面的影响，从而确定了分 散剂的用量、基本的铁钛防锈涂料的配方。 剂应用