水性輕防腐涂料主要是用水來做稀釋劑，不需要溶劑，是區(qū)別于油性工業(yè)漆的一種新型環(huán)保防銹防腐涂料。水性工業(yè)漆的應(yīng)用范圍極
為廣泛，橋梁、鋼構(gòu)、船舶、機電、鋼材等可處處見到其身影。因其節(jié)能、環(huán)保，不會對人體及環(huán)境造成傷害和污染，因而深受用戶歡迎，
是未來涂裝行業(yè)發(fā)展的方向，也是油性漆的替代產(chǎn)品。
水性輕防腐涂料因其成本低廉、干燥快速、性能出色而備受青睞?？梢宰愿沙赡ぃ恍枰婵驹O(shè)備，且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品，
在節(jié)能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢。但是在漆膜性能方面要遜于油性涂料，尤其是未經(jīng)過交聯(lián)的單組份水性工業(yè)漆，在硬度、耐化性、耐腐蝕性和
耐候性等等方面比油性涂料有一定差距。采用性能出色的水性丙烯酸乳液，搭配防銹緩蝕顏料和合適的助劑，能達(dá)到制成性能優(yōu)良，性價比
高的水性輕防腐涂料。
水性輕防腐涂料的配方設(shè)計要點：
Ø 選擇性能優(yōu)秀的乳液作為成膜物，發(fā)揮屏蔽防護的作用。
Ø 涂膜干燥過程中容易產(chǎn)生閃銹，涂膜干燥后淋雨即反銹，因此需要添加防閃銹劑。
Ø 干燥緩慢，特別是高濕度下，干得更慢，需要選用快干的成膜助劑。
Ø 水的表面張力高，潤濕的能力差，需要選擇能降低體系表面張力的助劑。
Ø 水性體系容易產(chǎn)生氣泡，選擇合適的消泡劑很重要。
Ø 選擇合適的防腐蝕顏料，以及粉料間的合理搭配。
Ø 選擇合適的分散劑，保證顏料的分散和穩(wěn)定，以及體系防沉的需要。
Ø 所有的分散劑、乳化劑和潤濕劑，都要盡量控制用量，否則會造成耐水性變差。
1、成膜物的選擇
乳液作為成膜物，對漆膜的防銹性能起著屏蔽的關(guān)鍵作用，乳液的性能至關(guān)重要。
常用的自干型水性乳液主要有：
Ø 水性醇酸樹脂：與催干劑配合，用于水性自干金屬防銹漆、汽車底盤漆等。
Ø 水性環(huán)氧酯、水性環(huán)氧酯分散體:與催干劑配合，自干金屬防銹漆等。
Ø 水性聚氨酯：自交聯(lián)改性，用于通用性工業(yè)漆、木器漆等。
Ø 純丙、苯丙乳液：自交聯(lián)改性，水性自干或低溫烘干工業(yè)漆、水性金屬防銹漆。
水性自交聯(lián)型丙烯酸乳液體系價格適中，性能也能滿足C1-C3環(huán)境的防護要求，因此從性價比考慮，選擇純丙或者苯丙乳液體系作為成膜物。
2、防閃銹劑的選擇
防閃銹的關(guān)鍵
- 漆膜快干
- 添加防閃銹助劑
- 添加緩蝕顏料
- 調(diào)整PH
防閃銹劑常用的是亞硝酸鹽，但是亞硝酸鹽毒性較大，且對漆膜干燥后的耐水、耐腐蝕有副作用。
SYNTHRO® -COR C E660 B 是特別設(shè)計成無毒的防閃銹劑。與含亞硝酸鹽的同類產(chǎn)品相比，SYNTHRO® -COR C E660 B 具有相同的效率，
但卻沒有毒性限制。
防閃銹的例子：
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由以上實驗可以看出，在添加CE660B以及將PH調(diào)節(jié)到9.6后，閃銹情況大大改善，從滿板的閃銹到基本沒有閃銹，證明CE660B在防閃銹方面有突出的效果。
緩蝕顏料對初期抗閃銹性能的影響
實驗一
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3、潤濕劑和消泡劑的選擇：
由于水的表面張力較高（72.5mN/m），是一般有機溶劑的2倍多，因此水性涂料對底材的潤濕能力較差，容易引起縮孔等表面缺陷，
影響涂料對底材的附著力，從而導(dǎo)致防腐涂料的耐腐蝕性降低。
水性體系很容易產(chǎn)生氣泡，無論是在生產(chǎn)過程中還是施工過程中，這些氣泡如果殘留在漆膜中，會使漆膜產(chǎn)生空洞，水、氣容易滲透
進入，加快基材的腐蝕。
通常，基材潤濕劑與消泡劑需要良好的搭配，使二者完美契合，達(dá)到平衡。既不會因為潤濕劑太強而穩(wěn)泡，也不會因為消泡劑太強而
產(chǎn)生縮孔，氣泡和縮孔都是導(dǎo)致漆膜產(chǎn)生缺陷的重要原因。
O-wetton 4437是一種獨特的小分子氟硅潤濕劑，具有很低的表面張力，強烈的基材潤濕能力，能明顯改善漆膜的潤濕性，流平性。
添加量小，效果顯著。
O-breakair W S 2991是一種專為各類乳液體系設(shè)計的消泡劑，具有優(yōu)異的動態(tài)消泡、抑泡效能及持久的消泡能力，可適用于苯乙烯、
丁二烯、丙烯酸、聚氯乙烯及其共聚物、乙烯/醋酸乙烯和水溶性醇酸等膠乳體系。二者搭配使用有非常優(yōu)秀的效果。
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對照品 潤濕劑 O-wetton 4437
O-wetton 4437具有很好的基材潤濕能力，能明顯改善漆膜厚邊，縮孔，火山口等弊病。
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O-breakair W S 2991具有優(yōu)異的動態(tài)消泡能力，出色的抑泡性能以及持久的消泡能力。、
4、成膜助劑的選擇：
水性體系常用的成膜助劑有BCS，Texanol，DPnB，DPM等。
BCS干燥快，但是成膜效率較低，需要添加量較大，低溫成膜性差，毒性大。
Texanol成膜效率高，但是干燥相對較慢。
DPnB和DPM比較均衡，既有較高的成膜效率，干燥速度也相對較快，可以選擇搭配使用。
從成本考慮，也可以用BCS和Texanol搭配使用。
5、防腐蝕顏料的選擇
化學(xué)防銹顏料主要有鉛系顏料、鋅系顏料、鉻酸鹽顏料、磷酸鹽顏料等,鉛系顏料、鉻酸鹽顏料因含有對人體危害較大的鉛、鉻重金屬，
特別是鉻酸鹽顏料如鋅鉻黃屬于致癌物，應(yīng)禁止使用。
考慮到防腐性及環(huán)保要求，水性丙烯酸防腐底漆中主要選用磷酸鋅和三聚磷酸鋁作為防銹顏料。磷酸鋅其防銹機理在于能在金屬表面和
Fe3+形成附著牢固的絡(luò)合物Fe［Zn3(PO4)3］沉淀層而抑制陽極反應(yīng)，同時能與涂料中的羥基、羧基絡(luò)合，使顏料-漆料-底材之間形成化學(xué)
結(jié)合而提高涂層的附著力和抗?jié)B性。三聚磷酸鋁為白色顏料，微溶于水，在涂層下溶解時電離出P3O105-，在陽極部位與金屬離子結(jié)合成不
溶的鈍化膜，該膜硬度高，附著牢固。
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耐水浸泡96h 耐鹽水浸泡96h
W1中添加了磷酸鋅和三聚磷酸鋁，因此在耐水、耐鹽水方面有很大改善，而W2則無添加磷酸鋅和三聚磷酸鋁。證明磷酸鋅和三聚磷酸鋁在
防銹方面有出色的效果。
6、PH的穩(wěn)定：
SYNTHRO® -STAB 25 B 是一種堿性pH 值緩沖劑，用于穩(wěn)定任何水性涂料的pH 值，無論該體系采用何種樹脂基料。SYNTHRO® -STAB 25 B
避免了常用堿性pH 值緩沖劑如銨鹽和短鏈胺的揮發(fā)性。
在一個水性輕防腐涂料測試用不同PH調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑，在40℃恒溫下儲存。
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7、參考配方
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8、性能檢測：
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總結(jié)：使用性能優(yōu)良的水性丙烯酸乳液，搭配合理的防銹顏料和優(yōu)秀的水性助劑，能制成性能突出的水性工業(yè)涂料，其成本低廉、干燥快速、性能出色，
可以自干成膜，不需要烘烤設(shè)備，且可以制成VOC很低的涂料產(chǎn)品，在節(jié)能環(huán)保方面非常有優(yōu)勢。可以應(yīng)用于橋梁、車輛、鋼材等鋼鐵構(gòu)件的裝飾與防護。
