什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!

周工周记 2018-11-07 16:29:04


什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(一)


环氧云铁中间漆,可以说是目前应用量最大的重防腐涂料品种之一,也是防腐涂料制造商利润率比较高的品种。因而,设计和开发出竞争力强的环氧云铁中间漆产品是每一个防腐涂料企业所必须要做到的。

我们知道,防腐蚀涂料按防腐机理分三类:阴极保护型、缓蚀型和屏蔽型。环氧云铁中间漆就属于典型的物理屏蔽型防腐涂料。它利用的就是片状云母氧化铁颜料在漆膜中相互搭接而形成“迷宫结构”,从而延长水、氧等腐蚀介质渗透的途径,达到防腐蚀的目的。

那么,什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的呢?我们先来看看相关的标准和领先企业的产品。我们需要根据这些来确定我们的目标。

由于很多领域或行业都要用到这个漆,因而,对这个漆的技术要求也各有异同,我们要保证自已研发的产品具有广泛的适用性,就不能不了解这些技术要求。

1、  化工行业标准HG/T 4340-2012 环氧云铁中间漆

其规定的技术指标如下:


这是一个最最基本的对环氧云铁中间漆的技术要求,环氧云铁中间漆符合这个要求还远远称不上有竞争力的好产品,因为该漆的几个关键性能特点(包括:屏蔽性、覆涂性、厚涂性等)都未能体现出来。

2JT/T 722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件


3TB/T1527-2011铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件



4JT/T 821.1-2011 混凝土桥梁结构表面用防腐涂料第1部分:溶剂型涂料


5JT/T 7332008 港口机械钢结构表面防腐涂层技术条件


6SH/T 3022-2011 石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范


7GB/T28699-2012钢结构防护涂装通用技术条件


未完待续!

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(二)

接上期:什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(一)

8GB/T 31817-2015 风力发电设施防护涂装技术规范(非最终发布稿)


现在我们需要对此进行一下汇总;找出它们之间的异同:


下面我们来一一分析各项技术指标:

1、细度:只有两个标准规定了细度,最高要求是80µm,大多数涂料制造商生产这个漆是不研磨而只采用高速分散的。这就要求控制各种颜填料(包括云铁粉)的粒度,并且对分散设备和工艺也有一定的要求。总的来说,达到这个细度要求是不难的。

2、重量不挥发份和密度:对于防腐涂料来说,体积固体份更决定产品的竞争力。JT/T821.1是唯一规定了普通型和厚浆型产品的重量固体份和比重的。我们按以前介绍过的一种方法“防护涂料体积固体份的测量和计算简便方法”进行测算,当重量固体份为75%而密度为1.7,VS约为50%VOC含量约为425/L;当重量固体份为85%而密度为1.9时,VS约为66.5%VOC含量约为285/L。如果重量固体份高而密度低,则体积固体份也会高,以升计算的VOC含量也会低。由于云母氧化铁的比重很大会导致油漆密度也大,因而,也人说,最有竞争力的环氧云铁中间漆是不含云铁(而主要采用轻质低吸油量粉体取代),就是这个道理。

3、抗流挂性:上述标准中只有一个给出了技术指标(折算成干膜厚度约为75165µm)。而实际上,对于环氧云铁中间漆,这绝对是一个非常重要的指标。具体多少合适呢?这要看常用配套涂层体系中对这个漆的一道干膜厚度要求。目前,这个一道干膜厚度通常在100-200µm(无气喷涂)。例如风电和海工行业,通常要求无气喷涂一道能达到200µm不流挂,如果该漆的体积固体份是75%,折算成不流挂湿膜厚至少应达到265µm。但是,通常施工时还会加入一定量的稀释剂,以及考虑实际施工时的温度可能更低,实际喷涂时一些部位难免超厚,因而,抗流挂性至少应做到一道干膜厚度的1.5倍,即400µm才够保险。关于这方面的介绍,有兴趣的朋友可看往期文章:

哎,为啥又投诉油漆喷涂流挂啦?

4、干燥时间和适用期:上述技术指标中的干燥时间都是按规定的恒温恒湿条件下以及一定干膜厚度下(很薄)按标准方法测定的。和现场客户要求的指触干(不粘手不粘灰)和硬干时间(可搬运)还是有所不同的。客户总是希望干燥越快越好。但是干燥时间受以下因素的影响:

—成膜树脂;显然,采用固体环氧树脂则表干很快,但是不利于提高固体份和降低VOC含量。

—溶剂的挥发速度;对采用固体树脂的配方来说,是决定表干时间的重要因素,但对采用液体树脂的配方,表干也依赖于其与固化剂的固化反应速度。

—环氧树脂与固化剂的反应速度;对于采用液体环氧树脂的配方来说,这是最重要的考虑因素。选择合适的固化剂体系是重点。

—底材温度;环氧云铁中间漆,可能会在-540的底材温度条件下施工,我们必须为不同温度下配备不同的固化剂体系。

—适用期的限制:通常,固化反应速度越快,则混合后的适用期会越短。我们不得不在硬干时间和适用期上寻找一个平衡。

5、其它性能:柔韧性、抗弯曲这类机械性能指标是必须要考虑的。附着力5MPa对于环氧漆来说,应该不成问题。


未完待续!

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(三)


首先向大家说声抱歉!在写完前两期后,拖了很长时间没有继续写下去。让对这个话题有兴趣的朋友们久等了。主要原因:一是因为近期比较忙(我不是去钓鱼了哟,我都半个多月没摸鱼杆了),另外一个原因是我以前整理的市场上竞争对手环氧云铁中间漆的产品资料在电脑中怎么也找不到了,而这却是我本期要说的主要内容,我不得不花费大量时间去一一收集相关数据。

没有看到前两期的朋友,可以点击以下标题阅读:

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(一)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(二)

前面我们介绍了各标准对环氧云铁中间漆的技术指标要求,但是,一个有竞争力的产品光满足这些要求是不够的,我们还得和竞争对行比涂层成本、比性能。那我们看看竞争对手们该类漆的情况,所有数据都是从公开资料上搜集,没准他们又有新产品而我未能收集到数据哟!我也无法保证数据的准确性哟。最真实的资料还是建议你到工地取一些回去自行检测分析。


我本来想也打一些国内企业的产品说明书来分析一下数据的,可是象样点的说明书都不多,至于数据准确性可能更差,也就罢了。

遗憾的是,你我无法从公开资料中获得云母氧化铁的含量、油漆成本、售价以及用户体验与评价等更多信息。因而还是无法评价哪个产品更有竞争力。好在我们真实的目的也并不在于此。我们真正的目的应该在于通过分析为我们该产品的设计和开发提供思路与指导。

除了上面分析的这些因素外,我们设计和开发该产品还要考虑哪些呢?

1、  VOC含量必须考虑消费税的问题;

2、  中国幅员辽阔,气候条件各异,我们必须考虑各种气候条件下的施工,从低至-10至高达40,我们必须有能够正常施工和固化的产品;

3、  我们需要根据不同客户对价格和性能的接受度不同而开发不同成本与性能的产品;

4、  我们还要考虑其应用行业的特性及应符合的标准。

好了,今天就谈到这里。在下期,我们争取整理个所开发的产品性能目标出来。现在看来,一个产品无法做到。我们可能需要设计多个产品

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(四)


前期我在公众号上转发了一组文章,分别为:

1、一种高固体分环氧防腐涂料的研制:作者:王小刚,马宁博,武建斌,刘晓庆 (陕西宝塔山油漆股份有限公司)

2、低VOC环氧防腐涂料的生产与应用:作者:吴远光,(福建百花化学股份有限公司);

3、新型多功能环氧防腐涂料的制备研究:作者:杨红波,李祥超,汪耿豪,孙坤(杭州悍马涂料玻璃有限公司)。

我之所以转载这几篇文章,是因为它们的作者均为经验丰富的优秀防腐涂料工程师,而且文章中提到的原材料选择与配方构建思路,对于有意设计和研发环氧云铁中间漆的工程师绝对十分有用。这几篇文章均由我自网络上搜索而得,转载前未征求作者及初登期刊的意见,在此表示歉意。如果作者或期刊有意见,请留言或联系我,我马上删除。

 没有看到这几期文章的朋友,可以阅读以下文章:

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(一)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(二)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(三)

在谈环氧云铁中间漆前,我们说点题外话。这几天比较火的话题是展辰进军工业漆市场。在展辰之前,也有较多建筑装饰涂料企业进行过这方面的尝试,但截止今日,取得大成果的鲜见。究其原因,在于建筑装饰涂料和工业涂料两者有太多的不同。以运营建筑装饰涂料的方法是难以成功运营工业涂料的。

工业涂料品种和技术远比建筑装饰涂料要复杂。而环氧云铁中间漆,作为工业涂料中的一个类别工业防护涂料中的一个品种,相信读者也从前几篇文章的分析中体会到了其复杂性。

前几天工业涂料群里群友们也讨论到这个事情。提到各防腐涂料生产商都有很多个环氧云铁中间漆的版本,云母氧化铁的含量也是越来越低。说明制造商还是非常重视该产品的竞争力的。至于对于各种不同配方版本的环氧云铁中间漆,在生产、贮存、运输和应用过程中是如何识别和区分的呢?我认为有两种方式:1、用不同型号区分;2、都是一个型号名称,但针对不同客户配方不同。有时即使针对同一个客户,也分冬夏配方。这两种区分方法各有优缺点。但显然第二种方法成本更低。因为它们的检验报告、认证证书、应用业绩等等都可通用呀。

言归正传,我们还是来看看应该设计多少款环氧云铁中间漆才够用,以及各款的性能目标。当然,还不得不考虑成本。

我参照前文所述的标准要求及竞争对手的产品情况,列出了几款如下:


欢迎大家补充。这将作为我们的研发目标,以后就进入原材料选择、配方设计及实验验证阶段了。


什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(五)


前期我们以固体份为主要区分条件基本确定了3类环氧云铁中间漆的研发目标,本期我们主要来看看如何通过原材料的选择和搭配来构建基本配方,然后就需要通过检验和试验来验证配方的可用性。

占击以下标题可以看前几期:

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(一)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(二)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(三)

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(四)

1、环氧树脂的选用

最常用于制作环氧防腐涂料的双酚A型环氧树脂包括E-20601)、E-446101)或E-42634)、E-51618),通过单一采用或两两搭配使用,应该能满足上述三种固体份要求的环氧云铁中间漆了。环氧树脂分子量越低、粘度越低,越有利于制作固体份高的涂料。但分子量越低,其固化物的韧性越差、表干时间越慢、交联度越高从而越不利于覆涂。这就需要通过固化剂选择、添加改性树脂等来进行调整和改进。

最常用于添加的改性材料有以下几种:

A、非活性环氧稀释剂:非活性稀释剂不与环氧树脂、固化剂等起反应,纯属物理地掺混到树脂中。它与树脂仅是机械的混合,起稀释、降低黏度或改善柔韧性等作用的液体。

B、活性环氧稀释剂:活性稀释剂一般是指带有一个或两个以上环氧基的低分子低粘度化合物,它们可以直接参与环氧树脂的固化反应,成为环氧树脂固化物交联网络结构的一部分。从而进一步降低涂料粘度和提高固体份,有时还能增加固化体系的韧性。活性稀释剂又分为单环氧基活性稀释剂和多环氧基活性稀释剂两种。

C、芳烃树脂: 这类树脂非常多,也属于不参与反应的热塑性树脂。可以根据目的去选用。有的可能降成本,有的可以降粘度从而提高固体份,有的可以降低交联度从而改善覆涂性能,甚至一些含酚羟基的芳烃树脂还有促进固化反应的作用。

2、 固化剂体系的选用

固化剂体系由固化剂和促进剂组成。我们选择的依据最主要考虑固化反应速度、低温固化性能、粘度、固化产物的性能等。常用于环氧云铁中间漆的固化剂有以下一些:

A、 聚酰胺

由二聚植物油脂肪酸和脂肪胺缩聚而成。聚酰胺固化剂挥发性和毒性很小;与EP相容性良好;固化物柔韧性佳;放热效应低,适用期较长。但固化反应速度较慢,低温固化性差(10以下反应缓慢,5以下基本不反应了)。固化物的耐热性较低,耐化学性和耐溶剂型较差,粘度大。

聚酰胺单独作为低、中固体份普通型产品的固化剂是合理的选择。如果单独作为高固体份产品的固化剂则表干时间太慢了。当然,也可添加固化促进剂或与其他高活性固化剂并用,以改善低温固化性能和加快固化反应速度。即使如此,也只能作为低固体份的低温固化型产品使用。对于中、高固体份的低温固化型产品,则应选择另外的固化剂品种了。

B、聚酰胺加成物

聚酰胺加成物即由聚酰胺与环氧化合物进行预反应而成。与聚酰胺相比,可以具有低温条件下更好的固化性能,而且大大降低了低温潮湿条件下胺霜发生的可能性及由此引起的涂层质量缺陷发生的风险。

C、酚醛胺

酚醛胺固化剂产品是基于腰果酚、甲醛、特性胺等通过曼尼期反应而成的化合物。基于胺果壳油的酚醛胺固化剂已被工程师们广泛了解。该类固化剂产品具超快固化、低温固化(即使低于0℃)、湿面容忍等特点,是低温固化型环氧涂料固化剂的优选。但其固化物易泛黄、脆性大,需要引起注意并在配方构建成考虑改进。

D、酚醛胺加成物

酚醛胺加成物即由酚醛胺与环氧化合物进行预反应而成。与酚醛胺相比,可以具有低温条件下更好的固化性能,还可以改善固化物的韧性。也可以降低了低温潮湿条件下胺霜发生的可能性及由此引起的涂层质量缺陷发生的风险。

当然,还有更多类型的固化剂可用于制作环氧云铁中间漆。

有时,我们也可采用通过采用合适的固化促进剂来改善低温固化性。常用的促进剂包括:

ADMP-30类,即2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。通常与聚酰胺类固化剂配用,效果较为显著。

B、壬基酚:用于环氧涂料中,也具有增韧和促进固化反应的作用。这东东还有个外号“精子杀手”。所以有些国家或组织限制其在纺织品中的应用。并未听说限制其在防腐涂料中的应用哟。

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(六)

3、 颜填料的选用

环氧云铁中间漆,自然应该以云母氧化铁为主要防锈颜料嘛。《HG/T 3006-2012 云母氧化铁颜料》规定了一些技术指标,我们来看看:


目前大量使用的还是由天然矿物经过筛选的细粉,呈薄片状结晶,相对密度4.74.9,吸油量9-18%。薄片状粒子的含量越高,漆膜的屏蔽效果应该越好。云铁粒径的选择应考虑细度要求、外观及单道膜厚要求。粒径细,涂层外观更细腻。粒径粗,吸油量低,添加量可以更大。

低固体份型:以500目(25µm)至325目(45µm)为宜;

中固体份型:以325目(45µm)至250目(58µm)为宜;

高固体份型:以325目(45µm)至200目(75µm)为宜。

另外,为了增加云铁漆的遮盖力,我们还必须使用点着色颜料。灰色的通常采用铝粉,而红色的可采用氧化铁红。

 

由于云母氧化铁的相对密度大,配方中含量越高导致油漆的比重越大。当以升计价时,则造成单价高;当以公斤计价时,则平方用量大。因而,固体份高而比重低的环氧云铁中间漆更有竞争力。加之目前各标准并未规定环氧云铁中间漆中应该含有多少云母氧化铁(仅JT/T821.1中规定了密度为1.7-1.9g/cm3)。因而,笔者建议每档固体份产品中,又按云铁含量来分两种。高云铁含量的按KG计的成本低,面对按KG计价的客户。低云铁含量的按L计的成本低,面对按L计价的客户。而面对以一定厚度下按平方计价的客户时,哪个计算出来低就用哪个。

 

那么,低云铁含量的,该用什么填料来取代云母氧化铁呢?我认为应主要以下几个方面性能考虑来选择填料,即相对密度、吸油量、结构特点、粒径分布和价格。

类别

相对密度

吸油量

结构特点

价格

云母氧化铁

4.7-4.9

9-18

片状结构

碳酸钙

2.6-2.9

15-30

/

滑石粉

2.7-2.8

20-50

层状结构

云母粉

2.7-2.9

35-75

层状结构

重晶石粉

4.5

8-10

/

沉淀硫酸钡

4.35

15-25

/

硅微粉/石英粉

2.3-2.7

15-25

/

空心微珠

1.3-1.7

7-15

球状

玻璃鳞片



片状

相对密度越低,对降低油漆的比重贡献会越大,吸油量越低,则容忍更大的加入量和更高的颜料体积浓度。相信通过上述对比,工程师就明白如何通过填料选择来控制油漆比重了。

可以说,体积固体份在70%以上,比重在1.4以内的环氧云铁中间漆中云母氧化铁的含量接近于零了。


什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(七)


前期我们谈到了颜填料的选择,此期我们谈谈流变助剂!

前6期文章可在历史消息中查看,或点击以下标题查看:

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(六)

1、流变助剂的选用

如何选择合适的流变助剂组合,从而达到防沉、防流挂而又好施工的目的,这是环氧云铁中间漆配方设计的一个重点。好的流变助剂组合要达到以下效果:

—在涂料储存及施工后湿膜阶段,在没有剪切力或低剪切力的情况下,我们希望在流变助剂的帮助下保持较高黏度,以防止颜料沉淀和防止湿膜流挂。

—在涂料施工阶段,我们希望涂料系统呈现牛顿流体的特性,我们可按照施工手段的不同(喷涂,辊涂,刷涂等)来调节涂料粘度。其实还有一点非常重要,就是剪切力撤消后的结构恢复与时间的相关性,即要恢复迅速防止流挂和流淌,又不能太快而影响流平。

简而言之,低剪切高粘度,在涂料储运阶段防止颜填料沉降,改善涂料的稳定性;高剪切低粘度,优良的剪切变稀能力,方便施工(喷涂、刷涂等)。

 

我们先来看看有哪些流变助剂可供选择。

A、          有机膨润土:防沉效果好。价格也不高。要点是根据体系极性选择最合适的型号,并最好通过预制胶保证充分活化。这个东东主要对静态及低剪切速率下的粘度贡献比较大。加多了会导致流平性不好。

B、          聚酰胺蜡:增加体系触变性、防流挂的效果比较好。分为蜡粉和蜡浆。蜡粉通常需要在一定温度范围下保温一定时间以活化,而蜡浆则不用。但蜡粉比蜡浆性价比高呀。具体用哪种,要看你的生产设备及工艺控制手段了。

C、         聚乙烯蜡:最大的特点是对粘度的影响很小,当然增稠性和防流挂性也会差一些。

D、         气相二氧化硅:防硬沉的效果好。尤其是对于一些含有大量大比重颜填料的油漆,要完全做到长时间不分层不沉降是很困难的,但只要不硬结而容易搅拌均匀也是可以接受的。分为疏水性和亲水性,根据溶剂极性进行选择。

E、          蓖麻油衍生物:最常见的是酰胺改性氢化蓖麻油。使用过程中尤其要注意控制温度并需要强剪切力。应用得好的话,亦能够提供优异的触变性、增稠性、防沉性和防流挂性。

F、          改性聚脲化合物:通常无色透明,加入后也不需要高剪切力,最适合现场出问题后,后添加加强防流挂性。

选定流变助剂组合后,制成油漆。可通过测量不同转速(剪切速率)下的粘度来评价体系的流变性能。对环氧云铁中间漆来说,采用NDJ-1型粘度计配4号转子是最常用的。


根据量程表选择合适的转子

假如,采用A-G7种触变剂组合,测得样品漆在不同转速下的粘度,绘成曲线图如下:


那如何评价流变助剂组合的效果呢?按前文所述,低剪切速率下粘度越高越有利于防沉和防流挂,高剪切速率来粘度越低越有利于施工。则这个曲线越陡峭自然就越好啦。

也可用6/分下的粘度与60/分下的粘度的比值来衡量。这个比值越大,越利于达到目的。

那么从效果上讲,显然我们应该优先选择CD A型组合中的一个,再计算下流变助剂的成本,就能具体选择一个最合适的了。

当然,我们在基本选定流变助剂组合后,应该还要测一下KU粘度用于生产控制;测一下抗流挂值(包括原漆和加稀释剂后成施工状态下的)进行验证,这个抗流挂值换算成干膜厚度以后,不应低于该油漆设计一道施工所需达到的干膜厚度的1.5倍;以及通过加速贮存试验测一下防沉性(沉降程度)。

可能有朋友看了会说,你写了这么多理论和方法上的东西有什么用,还不如直接告诉我用哪些流变助剂,用多少,怎么用不就完了嘛。很抱歉我不能告诉你,理论和方法谁都可以随便说,可是涉及到具体原材料和配方,则不是可以随便说的。还请大家能够理解。再说了,授人以鱼不如授之以渔。

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(八)

常见问题:

1、丙烯酸聚氨酯涂料与环氧云铁的层间结合力怎么啦?今天,我公司的丙烯酸聚氨酯涂料喷在环氧云铁上,(环氧云铁刚喷好2-3小时)过了几天丙烯酸聚氨酯能象纸一样撕下,当时的气温为5度左右。

这种问题是很典型和常见的,很多工地以及很多公司的产品都有出现过,这是环氧云铁中间漆最大的风险点。有竞争力的环氧云铁中间漆应该将此风险降到最低。原因可以归结为以下几点:

    、涂装环境条件:这种现象基本都是发生在低温潮湿天气施工时。虽然绝大多数油漆说明书或施工规范中均明确指出,待涂表面温度应高于环境露点至少3以上,但实际施工时可能管理并不严格,导致未干涂层表面结露,这层水膜无疑会导致环氧云铁中间漆表面胺霜容易产生和聚氨酯面漆与之的层间附着力障碍。

    、最短覆涂间隔:指的是涂装环氧云铁中间漆后,多长时间可以涂聚氨酯面漆而不会产生问题。显然,在5下这个时间应该不止2-3小时。具体多长时间,应由你公司根据自己的产品设计并经实验验证后,写在产品说明书或作业指导书中,并要求施工方遵守。

③、胺霜问题:胺霜是指因为涂料中胺或聚胺固化剂与二氧化碳及水反应而导致的在涂层表面形成的一层油脂性的膜。(它可能极大地妨碍层间附着力。)胺霜总是易产生在低温潮湿环境条件下。因为低温下胺不能尽快与环氧基反应而消耗掉,潮湿情况下涂层表面易产生凝结水。当然,不同的胺类环氧固化剂,产生胺霜的可能性是不同的。可以参看《什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(五)》一文。

、脲反应问题:聚氨酯面漆中的异氰酸酯很活泼,可以和氨基、醇羟基、酚羟基反应,且与氨基的反应速度比与羟基要快得多。未固化的环氧云铁漆中,固化剂中的氨基可与聚氨酯面漆固化剂中的异氰酸酯发生反应生成弹性脲而消耗掉,而这异氰酸酯本应该是与丙烯酸树脂中羟基反应而赋予聚氨酯面漆正常性能的。这导致聚氨酯面漆始终无法获得足够的正常的性能和硬度而象一张塑料皮一样容易撕下。

当出现这种问题,施工方或油漆购买者通常倾向于认为是面漆的问题,其实不是。而好的环氧云铁中间漆如何避免此类风险呢?相信通过上述原因分析后大家也清楚了。除了施工控制外,环氧云铁中间漆的所选用固化剂体系低温固化性能和抗胺霜性能至关重要。

 

2、环氧云铁中间漆一次成膜200UM左右流挂。

产生流挂,有施工方面原因,也有涂料方面的原因。施工方面的原因此时不谈,分析下涂料方面的改进办法。

首先,对于厚涂性要求高的油漆,体积固体份也应相应提高。

其次,选择合适的流变助剂组合,调整好油漆的流变性能,做到抗流挂既佳,又便于施工(施工时可以少加或不加稀释剂而容易雾化)。

可以参看以下文章:

哎,为啥又投诉油漆流挂啦?

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(七)

 

3、环氧云铁中间漆与聚氨酯面漆层间附着力如何测定?

这个测定也是很有必要的,可以评估环氧云铁中间漆的可覆涂性。建议按照常见的涂层配套体系规定的厚度(比如云铁中间漆100µm,面漆50-80µm)制板,确保中间漆完全固化后(不打磨)再覆涂聚氨酯面漆,待面漆完全固化后,采用拉开法测附着力,注意观察附着破坏发生的部位和面积,如果中间漆和面漆之间的破坏强度不低于5MPa,则基本可以认为环氧云铁中间漆的可覆涂性尚好。测量方法的标准为:GB/T 5210-2006色漆和清漆-拉开法附着力试验。

 

4、某公司环氧云铁涂料甲组份,溶剂挥发后还是黏黏的,什么原因?

出现这种现象是很正常的,与产品质量无关。这与采用的环氧树脂相关。如果采用的是液体环氧树脂就会发生这种现象。而采用液体环氧树脂是制作高固体份环氧漆必须的选择。

 

5、高固含量环氧云铁中间漆被聚氨酯面漆溶胀。

分析原因可能有以下几点:

、环氧云铁中间漆的固化反应程度太低时就覆涂聚氨酯面漆;

、环氧云铁中间漆中的热塑性树脂成份太高。

如果这种溶胀不产生漆病也是可以的,它能保证面漆与中间漆的附着力。产生漆病就要调整了。

 

6、请教环氧云铁细度的问题。

如果看过前面的文章,你会发现,很多标准并没有规定云铁漆的细度。只有TB/T1527中规定80µmJT/T821.1中规定90µm

但是控制细度仍然是必要的。很难想象一个细度为100微米的油漆涂50微米厚度能够获得良好的外观和防腐性能。也就是说,漆的细度要求与一道涂装的干膜厚度是相关的,可以参看什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(二)什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(六)。根据不同厚度要求确定不同的细度要求,针对不同细度要求选择不同目数(粒径)的云母氧化铁和其它颜填料。

 

7、环氧云铁严重胶结。去年10月份的环氧云铁,工地用完后,退回将近10桶,前几天打开一看,出现严重分层和胶结。最上面是一层溶剂,然后是果冻般的树脂,最下面是颜填料的沉淀物,很难铲动。请教高手,为何出现这种情况?如何解决?如何避免以后此类情况的发生?

这显然是油漆的流变性能出了问题,而出问题的原因可能在于流变助剂组合不合理,或者生产工艺不合理从而不能让流变助剂发挥的效作用。还有,就是产品定型试验中缺少贮存稳定性验证试验。请参看:什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(七)。

 

8、请问做环氧云铁中间漆需要加分散剂、流平剂等助剂吗?

选用合适的分散剂可以降低体系粘度和保证颜填料容易分散以及分散后状态的稳定。流平剂一般是不需要的。

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(九)

567部分我分别谈到了构建环氧云铁中间漆配方时,环氧树脂及固化剂、颜填料和流变助剂的选择,第8部分插播了一期环氧云铁中间漆的常见问题,现在我们接着谈配方构建中原材料选择的问题。

如果说构建配方如同配一盘菜,现在主要食材我们都已经谈过了,现在就要谈谈调味料了。调味料虽少,但是作用也很大呀。

1、溶剂体系

涂料中的溶剂挥发,对贮存稳定性及施工性能影响甚大。挥发速度过快,易出现干喷、涂膜流平性差、针孔、附着力下降等弊病;挥发速度过慢,易出现流挂、溶剂残留、使涂膜发软、防腐蚀性能下降等等。溶剂若与成膜物质相容性差,易导致贮存后分层。芳烃和醇的混合溶剂、酮、酯、醇醚等溶剂对环氧树脂有很强的溶解能力,但酮和酯类溶剂能与胺固化剂反应,降低固化速度。 除了酮和酯类外,有很多溶剂可用于环氧体系。最常用的包括:

挥发快的:甲苯、异丙醇、二氯丙烷

挥发中等:二甲苯/乙苯、正丁醇

挥发较慢的:高沸点芳烃、正丁醇、丙二醇甲醚

由于一些树脂或固化剂也可能含有溶剂,必须注意此类溶剂对配方中整个溶剂体系的影响。

以前我曾写过一篇文章:油漆配方中溶剂和稀释剂的选择和调整可以在历史消息中找出来看看是否你偿有用。


2、偶联剂/附着力促进剂

硅烷偶联剂能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,偶联剂使有机成膜物质和无机填料之间的桥梁,使填料更好,更快的分散在有机质中。能够提高涂层的附着力/内聚力。

 

3、分散剂

使用合适的分散剂能够降低体系的粘度,保证颜填实更容易分散以及分散后状态的稳定性。卵磷脂作为一种廉价的润湿分散剂常被用于环氧树脂涂料中。


至此,我们已经确定了研发目标、理清了构建配方的基本思路,下一步就是要进入动手阶段,进行大量的检验和试验了。


什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(十)

细心的朋友可能会注意到,我各期中谈到的有关环氧云铁中间漆的内容,基本上都是按照我以前所写的一篇文章《防腐蚀涂料的产品设计与开发简述》一文所描述的思路进行的。对此文感兴趣的朋友可以点击蓝色标题阅读。

本系列文章的1-9部分,我们已经了解了环氧云铁中间漆的相关标准、竞争对手的产品情况、并确立了开发目标如下:


不过,要把上表中的产品都开发出来,至少要12个配方哟,这也太多了吧。哎,没办法,工业漆的复杂性就体现在这里。当然,你也可以针对你的客户群体和竞争对手的特点而简化,开发其中的一款或几款就可以了。

本期重点想谈试验和检验的,可这工作无法在纸上完成啦。而这个试验和检验阶段恰恰是一个需要研发工程师付出大量时间和精力的阶段。这些工作包括:

1、选择技术路线,包括防腐蚀机理、基料、颜填料、溶剂、助剂等各种成份的初步选择;第5-7期谈到了一些。

2、寻找原材料供应商并详细了解原材料性能;

3、选择原材料,确定基础配方及工艺;

4、按不同配方制作样漆,并测试其性能并不断地进行筛选和优化;

5、确定最终配方和工艺,全面测试其性能;包括中试和大生产的测试结果。

6、通过认证,包括内部实验室性能测试认证和第三方认证(如果需要),这项工作可能需要反复进行。

这项工作是否能够快速有效的完成,取决于研发团队中工程师的理论水平、研发经验、对原材料的熟悉程度、对测试方法标准的熟悉程度、研发部门各人员之间的沟通与配合等等。

养成一个良好的工作习惯会令你终身受益,对于某些工程师而言,以下建议或许对你有用:

1、先思后行,理论指导实践,多了解原材料性能,多进行配方基本计算;

2、各项操作严格按照标准或科学的方法进行以最大限度保证结果的可靠性;

3、采用科学的试验对比方法,如正交试验方法等;

4、采用科学的方法对所采得的数据进行统计分析;

5、养成尽可能详细和完善记录的习惯,各项检验试验报告的编写应符合相关标准的要求,这些检验试验结果的记录将成为下一个阶段技术文件编制的依据。

 

经过千辛万苦,比较满意的油漆样品终于做出来了。那我们究竟要检验哪些项目?做哪些测试呢?一般经验的工程师可能就按照前面我们提到的一些标准要求的项目测试一下就了事了(这些项目本期就不谈了)。可是有经验的工程师认为,那还是不够的。有一些项目也是必须要做的,包括:

1、  可覆涂性:客户总是希望最短覆涂间隔尽可能短,而没有最长覆涂间隔限制。你可以想象大型构件在涂装中间漆后,运到现场再涂面漆,这个过程通常可能需要几个月,如要求在现场对中间漆表面进行打磨得花多少人力物力。如果你开发的产品只需要将表面稍微清洁一下,就能直接涂覆面漆,层间附着力没有任何问题(不低于5MPa),那当然更有竞争力。

2、  对低温潮湿情况下涂装的耐受能力:这个测试主要是防止第8篇文章中第一个问题(聚氨酯面漆能轻易撕下)的出现。我可以肯定地告诉大家,好的环氧云铁中间漆是能够减轻或者避免这种现象发生的。

3、  施工性能测试:包括辊涂、刷涂、高压无空气喷涂、空气喷涂等,记录适用的喷咀类型和总输出流体压力。防腐涂料通常设计成不需加入稀释剂就能顺畅地采用无空气喷涂施工。

4、  与底漆、面漆组成的整个涂料体系的耐腐蚀性能测试。对含有环氧云铁中间漆的涂层体系性能要求散布在各种标准中,典型的如:

ISO 12944-6中,对不同腐蚀环境等级下不同耐久性要求的涂层体系的性能测试;

ISO 20340中,对用于海上结构的涂层体系的性能测试。

其它还有一些行业性的标准规范也有相关规定。

环氧云铁中间漆作为整个涂层体系中的一部分,其性能当然会影响整个涂层体系的性能。

如果这一切试验和测试工作完成,也认为所开发的产品基本上比较成熟了。那我们下一步就需要做些文字工作了。通常需要编写的文件包括但不限于以下一些:

1、生产工艺文件(包括原材料采购与验收标准、产品配方、生产工艺流程、关键因素及质量控制要求、成品出厂检验与试验要求等等);

2、产品说明书(PDS);

3、材料安全数据说明书(MSDS);

4、产品技术标准或性能数据;

5、推荐涂层体系数据或建议涂层配套方案;

这些我们下期再谈。



什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(十一)

     前期我们谈到当产品配方基本定型后,我们需要做一些文字工作。首先要做的就是要编写生产工艺文件,包括原材料采购与验收标准、产品配方组成、生产工艺流程、关键因素及质量控制要求、成品出厂检验与试验要求等等。因为再好的配方也需要合理的生产工艺来保证产品质量的稳定性。

举个简单的生产工艺单例子如下:

1、          生产设备要求

主要生产设备为一台可调转速的高速分散釜,最好带有温度显示装置(否则就要另外想办法监测料温了),如果有加热和冷却装置则更佳(注:一般在南方夏季高温季节容易超温,而北方寒冷冬季光靠高速分散可能达不到流变助剂活化所需温度)。当然,如果选用不需要控温活化的助剂也就无所谓了。

2、          关键工序

一些流变助剂需要一些特殊的工艺。这些工艺就是关键工序。前文我们也提到。如:气相二氧化硅最好先通过高速分散制成浆料以发挥其最大效能。经过预制胶活化的有机膨润土也更有效力。聚酰胺蜡粉也需要在一定温度下保温一段时间。聚酰胺蜡如果遇到超温,可能造成油漆返粗等等。这些都需要工程师注意自已所选用的原料关于这方面的要求,并在生产工艺单作相应规定。

3、          其它说明

有朋友问到生产环氧云铁中间漆可不可以研磨?如果因为你所选用的原料(粉料的粒度和分散性)的原因、分散设备(功率或分散盘线速度不够)的原因等,导致难以单靠分散达到细度要求,当然可以通过研磨解决。但不建议对云铁粉进行研磨。而且必须注意:因为过砂磨机时可能料温更高。要注意防止研磨工艺对流变助剂的不良影响。

4、          QC检验

QC检验项目的设置要考虑公司的具体情况,也就是抓住经常可能出问题的项目。这类项目,在不同厂家也是不同的。这类项目的检验应该是能快速完成的,否则会影响生产效率。

什么样的环氧云铁中间漆是有竞争力的?咱们谈谈!(十二)

防腐蚀涂料产品说明书的主要功能是指导业主、工程技术和防腐蚀设计人员正确选用涂料和设计涂装方案,帮助本公司销售人员推广本公司产品,帮助售后服务人员、涂装施工人员和监理正确地使用产品和控制涂装质量。因而,一份严谨细致、信息充分、数据准确的产品说明书能够反映公司的综合实力,包括技术力量、质量管理和服务水平;相关数据的可靠性能够体现公司工作的细致和严谨程度,从而体现产品的可靠性;没有好的产品,很难有好的产品说明书;没有好的说明书,也很难让人相信有好的产品。

一般来说,一份防腐蚀涂料的产品说明书至少包含以下内容:

产品概述

此项内容的主要目的是让人了解该产品的属型和主要特性,包括:

基料类型、固化剂类型、颜料类型;

防锈机理(阴极保护、屏蔽、缓蚀型);

组份(单、双、多);

水溶性、水乳型、溶剂型、高固体份型、无溶剂型);

施工性能(厚膜型);

低表面处理型、低温施工型、潮湿表面容忍型等等);

用途类型(底漆、中间漆、面漆?);

特殊施工要求(如果有,如需自动喷涂、多组份喷涂、浸涂、电泳等等);

其它特殊组成、性能等。

注:需要注意的事,此处的介绍要和防腐技术规格书中的要求保持一致,这样才能向防腐技术规格书制订者、业主代表、监理以及涂装施工和检查人员表明:你所推荐的这个产品属性是符合技术规格书的要求的,否则会比较麻烦(要多费口舌解释),对于产品类型或属性的描述,可以参考以下标准:

1、    ISO 12944标准,特别是第5部分;

2、    SSPC: The Society for Protective Coatings PAINT  SPECIFICATION NO. 系列对防护涂料的分类;

3、    JIS K 系列对涂料的分类;

4、    中国相关标准(GB/T2705-2003)对涂料的分类。

主要性能

主要性能介绍包括:

底漆/中涂漆防锈功能(阴极保护、屏蔽、缓蚀型)和面漆耐候性的机理及特点;

机械性能介绍(附着力、柔韧性、硬度、弹性、耐磨、光泽、耐玷污、锌含量、耐热性、耐化学介质、阴极保护配套性等等);

施工性能(底材容忍性或特殊要求、干燥速度、厚涂性、低温固化、与其它涂层的配套性等)

该产品所符合的标准规范、取得的资格认证证书或相关机构的认可等等。

环保性能(VOC限制、有害重金属限制、Reach法令和Rohs指令等)。

注:总之,此处的性能介绍要和该涂料设计用于的腐蚀环境和功能相对应。例如,设计用于浸海水(Im2-ISO12944-2)的涂料,则要求耐海水性、耐阴极剥离,能厚涂等等,而对耐候性则无特别要求。

通常也可列出涂层典型性能数据(根据使用环境要求),包括以下一些:

项目

结果

试验方法(标准)

说明

附着力

10MPa

ISO 4624

DFT=50-75微米涂装于经喷射清理达Sa2.5级、Ry5=40-85μm的碳钢板上

0

ISO 2409

耐盐雾


ISO7253


耐湿性


ISO6270-1


硬度




光泽和颜色保持性QUV


ISO11507


柔韧性




耐冲击性




耐磨性




耐化学介质性能

酸、碱、盐、油等等

ISO2812


耐阴极剥离


ISO15711



设计用途

包括:

适用的底材(裸钢、有涂层的钢材、金属化钢材(镀锌、喷铝等)、混凝土等)以及对应的表面处理方式(表面要求);(此处简述,在“施工详述”中另外细述)

适用腐蚀环境描述(按ISO 12944-2或其它环境类型);

—适用温度;

—设计用于某种特定的施工方式;

典型应用行业或案例;符合某些行业内防腐蚀标准规范。

基本数据

颜色与光泽

底漆、中涂漆可选择的颜色范围,面漆所遵循的色卡体系。

光泽

无光(哑光)、半光、高光(蛋壳光、平光、亮光等)

固体含量

体积固体含量:一般只列出混合后的(宜列出所测量的标准,如ISO3233ASTM D2697GB/T6750等)

重量固体含量:甲、乙,混合物

比重(密度)

甲、乙,混合物(宜列出所测量的标准,如ISO2811GB/T6750ASTM  D1475

典型干膜厚度

该干膜厚度有以下意思:

1、    指设计涂层体系中通常规定的典型干膜厚度;

2、    无空气喷涂施工一道可达到该干膜厚度的1.5-2倍;

也可以根据施工方式的不同,列出单道施工达到的典型干膜厚度。

理论涂布率

在推荐干膜厚度下的理论涂布率

也可以列出常用的(或不同施工方式所达到的)干膜厚度下的理论涂布率,也可以在后面的“施工详述”中列出

典型干膜厚度

50μm

75μm

100μm

理论涂布率

--m2/L

--m2/L

--m2/L

干燥时间

23+2时,指触干:   硬干:     完全固化:

注:此处通常只列出23+2时的实验室测试结果或典型干膜厚度下的测试结果,而在“施工详述”栏中列出不同温度及不同干膜厚度下的干燥、固化时间。

实际涂布率

根据底材表面状况、施工方法、构件形状等,考虑一定损耗系数。

VOC含量

   g/L(测量标准),符合------法规要求。(也可列出VOC含量的测试标准,如ISOASTMGB的相关标准)

注:值得注意的事,如果你的产品想出口或者用在国外的项目上,VOC含量是一个重要的指标,宜符合各国法规的规定,如美国AIM法规、英国环保法等(可参看我以前所写的一篇文章《关于工业防护涂料的环保性能和应对措施》),目前中国大陆对工业防护漆的VOC限量尚无规章,但听说正在调研和制订中(香港已有)。

其它项目

针对一些特殊的涂料需要列出的项目

施工详述

适用底材与表面处理

对于底漆:适用的底材类型以及不同类型底材的表面处理方式、表面清洁度和粗糙度要求、底材表面温度要求;

注:1、通常还要列出所遵循的标准,如ISO85018504系列、NACE/SSPCGB8923等等。

2、不要只记得碳钢用底漆,如果你的产品设计可用于其它底材(如混凝土、金属化钢材、非铁金属等),也应描述推荐采取的表面处理方式和要求。

3、对于只用作中涂漆、面漆的:通常列出可配套的前道涂层品种和表面要求;

4、如果你的产品设计用于维修(关于新建和维修的定义可参看ISO12944),则对旧涂层应该如何处理也应说明(或者说你的涂料是否可以与存在的旧涂层相容、与哪些类旧涂层相容)。如果你的涂料既可用于新建,也可用于维修,则两种情况下的表面处理和要求都应描述。

5、还有一点:现在一些新的表面处理方式(如水清洗、水喷射和湿磨料喷射清理、潮湿表面容忍性、锈面容忍性等)也逐渐得到广泛采用,很多涂料厂家也开发出相对应的产品,对该类产品的表面处理方式和要求应引起注意(和传统的不同)。

施工和固化环境条件

施工环境、干燥/固化温湿度要求、通风等;

注:一般油漆均要求底材温度高于  度,并高于露点3以上,但目前很多油漆公司推出了一些可以低温固化、突破露点限制、潮湿面用的油漆,此处也应详细说明其所要求的环境条件。

配料说明

—混合比:体积比、重量比;

—稀释剂型号和添加量限制;

—熟化时间(诱导期);

—混合用使用期(不同温度下的均应列出);

—其它必要的特别提示(如搅拌要求、过滤、在使用期内用完等等)。

施工方法与参数

无空气喷涂(分双进料(带加热或不加热)和单进料,压力比等

  推荐稀释剂及用量:

  喷涂设备、喷咀口径(流量):

  总输出流体压力:

  喷幅:

刷涂/辊涂:

  推荐稀释剂及用量:

空气喷涂(有压力罐式和常规传统式),喷枪种类还有HVLPLVLPLVMP

  推荐稀释剂及用量:

  喷咀口径:

  流体压力:

  喷幅:

混气喷涂:

静电喷涂:

*特别说明。

干燥/固化时间与覆涂间隔

底材表面温度

5

15

25

40









完全固化





最短覆涂间隔





最长覆涂间隔





注:影响干燥和固化的其它因素说明。

典型油漆配套

适用的前道涂层:

适用的后道涂层:

配套标忌:

也可列出在不同腐蚀环境下或典型详用案例的典型涂层配套体系,或者列出配套体系文件编号(如果你公司已经有了此类成套文件)。

注意

特别提示:关于该产品不同于其它产品的特殊要求或注意事项。

包装、贮存与管理

包装规格

甲组份:

乙组份:

按升或者按公斤;如有小包装,也需另外注明,严谨的公司还会注明毛重和外包装尺寸以便运输时查重方便。

闪点

混合物、甲、乙(也可列出测试闪点的方法标准)

主要危险特性

易燃液体等等或列出UN号、国家对危险品的分类号等。

MSDS编码

甲、乙

贮存条件

阴凉通风处,保持容器密封。

贮存有效期

包装密封完好状态下1年、半年等等,

健康、安全与环境保护

该涂料为溶剂型油漆,为避免事故或危险发生,应采取的最低限度安全措施如下:

此涂料为易燃物并含有挥发性易燃溶剂,故必须远离火星或明火,严禁在作业场所吸烟,并采取有效措施防止火星产生。

施工场所应进行良好通风。

采取有效措施防止皮肤和眼睛与涂料接触。如产品不慎接触到皮肤,应用温水及肥皂或适当的工业清洁剂彻底清洗;如眼睛受到污染,用清水冲洗至少10分钟,并立即就医。

避免吸入漆雾和有害溶剂气体。

细心处理旧漆桶以避免污染环境。

责任声明:对于未按本公司要求采取有效安全措施而引起的安全事故,本公司不负任何责任

注:通常另外描述一些通用的健康、安全和环保准则,而在此处只声明油漆使用者要遵循当地的相关法律规章。或者列出MSDS文件编码。

补充信息

说明书解释:对说明书中的专业名词、数据来源等做一些解释。

责任声明:

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