颜料体积浓度对水性环氧防腐涂料性能的影响

摘要：考察了颜料体积浓度对水性环氧防腐涂料性能的影响，通过电极电位监测、盐雾实验和交流阻抗谱等测试技术对不同颜料体积浓度的试样进行了性能检测，根据不同涂层的阻抗谱特征以及涂层的结构特点，提出了浸泡45 d后涂层阻抗谱的等效电路模型，确定了该水性环氧防腐涂料的最佳颜料体积浓度。万客化工在线{`X~3G

关键词：防腐涂料；交流阻抗；等效电路；颜料体积浓度

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颜料体积浓度(PVC)在涂料配方设计中是一个很重要的参数，对涂料的制备、涂装工艺和涂层的性能有着直接的影响，尤其对防腐涂料的性能影响更为明显。涂料的最佳颜料体积浓度(OPVC)是指涂料性能达到最佳时涂料的颜料体积浓度，不同涂料的OPVC有很大的差别，在涂料配方设计中，可以根据涂料预期的性能指标和临界颜料体积浓度(CPVC)来确定颜料和树脂的配比。万客化工在线E^!R_
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水性环氧防腐涂料的PVC对涂层的电化学、防腐等性能有很大的影响，如果向乳液中加入颜料过少，颜料粒子不能连续，颜料难以发挥其应有的作用，导致涂层的耐腐蚀等性能下降，如果向乳液中加入颜料过多，将导致树脂不能完全包覆颜料粒子，涂膜的致密性下降，从而影响涂膜的耐久性；此外，水性环氧涂料的表干时间随着PVC的增大而缩短，因为水性环氧涂料的干燥涉及到两个过程，即水分的挥发及固化反应的进行。水性环氧涂料的表干时间主要决定于固化反应的进行，PVC增大时，涂层表面基料所占的比例减少，因而表干时间缩短，但同时光泽也降低。可见颜料体积浓度过高或过低，涂膜均早期失效。因此确定适合的颜料体积浓度对防腐涂料很有必要。万客化工在线W9r&q;~h.F

1实验部分

1．1交流阻抗的测试装置及测量程序万客化工在线!bG.Zq8D)l7K O

本实验采用美国普林斯顿公司的352腐蚀测试系统和powersine阻抗测试系统，测量频率范围是100 kHz～10 MHz，幅值为20 mV。颜料的溶解速度可以根据交流阻抗Nyquist图高频弧的阻抗Rc来确定，交流阻抗图谱中Cc、Warburg系数8w的量级与稳定性等参数一起成为重要的综合判据。交流阻抗测试系统见装置方框图如图1所示。

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1．2电化学测试万客化工在线x_zUz

1．2．1盐水浸泡实验万客化工在线uj1eEC

将研究的涂层试样在3％NaC1水溶液中浸泡，观察试样表面涂层的状态变化及腐蚀情况，观察溶液的色泽、沉淀物或絮状物的变化。平行试样3个，凡试样表面出现锈点、鼓泡或渗黄色现象均为涂层失效，其防腐蚀性能采用对基体金属平均的有效保护寿命，即涂层失效前的浸泡时间来表示。

1．2．2电极电位监测

以饱和甘汞电极为参比电极，采用数字式万用表测试涂层在3％NaC1水溶液中浸泡下的电位和涂层电阻。观察记录涂层试板电位发生显著变化的时刻，确定涂层电位停留在各段较正或较负的电位范围内的维持时间，直至涂层发生腐蚀失效为止。电极电位值反映基体金属得到阴极保护的程度。

1．2．3涂层最佳颜料体积浓度测试

把具有不同颜料体积浓度的涂料分别制成试板，放在3％NaC1溶液中浸泡，测量对比不同颜料体积浓度涂层对钢铁基体防腐的有效保护寿命。把有效保护寿命最长的颜料体积浓度作为最佳颜料体积浓度。万客化工在线U2a3FQ*C
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颜料体积浓度对水性环氧防腐涂料性能的影响(三)万客化工在线mE)q2A(H

颜料体积浓度对水性环氧防腐涂料性能的影响(四)万客化工在线7qYdb,vm0K#q|