水性環氧樹脂使用於底漆略說

2021-01-19 PCI可名文化

環氧越多時的塗膜特性:

1)耐水性能增加

2)耐酸性能增加

3)耐溼性能增加

4)耐防鏽性能增加

5)可使用時間增長

胺類固化劑越多時的塗膜特性:

1)塗膜耐沾汙性能增加

2)密著性相對提高

3)塗膜耐溶劑性增強

4)塗膜光澤度提高

5)塗膜交聯密度提高

如何延長水性環氧樹脂系統的水性漆可使用時間

1)提高水性環氧樹脂部分的比例

2)提高胺類固化劑的酸化比例

3)降低噴塗粘度與有效固型份

4)減少系統中催化劑的添加量

個別原材料的特性:

共溶劑(co-solvent):少許的共溶劑可以促進塗膜的成膜效應,提高抗凍融性能,改善塗膜的流平性,減少氣泡的產生,同時也提高水性樹脂對色料、填料的潤溼性。

高沸點的醚醇類溶劑是相對好的選擇,如 PPH、DPNB、TPM、TPNB 等,此外 DAA(二元醇酮)也是選項之一。

一般共溶劑的添加,會造成水性漆的粘度產生變化,需要靜置24小時,觀察粘度的一致性。此外,如果需要提高水性漆的抗凍融性,可以適度的添加 DAA:PNB 1:1混合溶劑。


消泡劑的選擇:

水性漆對消泡劑的選擇極為敏感,稍一不慎,會影響塗膜的重塗性,塗膜產生魚眼,火山口等缺陷,一般選擇相容性較好的消泡劑,如BYK 024或AIREX 902.

催幹劑的選擇:

酚類或四級胺的助劑,添加少量,可以提升塗膜的初始硬度和耐水性能,留意添加量,避免縮短水性漆的可使用時間

防閃鏽劑:

水性環氧樹脂的施工性能,在低溫、高溼度狀況下,水的揮發過程相對地緩慢,容易形成閃鏽現象,可以在胺類固化劑組份中,添加適量的防閃鏽劑,如 Raybo 60,或 Halox X150等同等品;過量的閃鏽劑會導致塗膜的耐防鏽性能,與耐水性能下降,需評估適當的添加量。

矽氧烷偶聯劑

適當的矽氧烷偶聯劑,0.5-3.0%的添加量,可以增加塗膜的潤溼性,縮短乾燥時間,也提高塗膜的硬度與防鏽性能。

環氧型的矽烷偶聯劑可以預先與親水型的介質如Cardura E10P 混合,添加於水性環氧樹脂中,矽烷烷偶聯劑的添加量過多時,會導致塗膜產生桔皮現象,得事先評估添加量。

抗刮/增滑劑:

適當的聚乙烯蠟,可以提升塗膜的耐水性,添加量以不影響塗膜光澤為考量因素。

增稠劑/防流掛劑:

鍛燒型二氧化矽,硅藻土,凹凸棒,及纖維素型增稠劑適用於水性環氧系統,防止分層現象,與施工流掛缺陷,如添加鹼性型增稠劑,需預先評估是否有導致水性漆的粘度顯著提升現象。

分散劑的選擇:

傳統水性建築漆所使用的陰離子型分散劑不適用於環氧系統,會導致水性環氧漆產生膠化現象,降低 塗膜硬度,降低塗膜耐水性,同時也出現光澤下降現象;應選擇非離子型的分散劑為首選。

色料/填料的分散:可以以三種方式分散色料與填料。

1)水性環氧樹脂為研磨介質

2)胺類固化劑為研磨介質

3)無樹脂型色漿:留意色漿的研磨速度與溫度控制(以低於45℃為原則)

色料的選擇(prime pigment)

1)低吸油量/低吸水量

2)低可溶性金屬鹽物質含量

3)低離子特性

4)所使用的填料種類,最好具有不同的大小粒徑,使乾膜形成最佳的排列,填閉效應。

5)所使用的耐防鏽填料或色料,有適當的水溶性,酸鹼值最好在6 以上。

6)鈦白粉,以汽車級的鈦白粉為首選,減少漆膜產生粉化程度。添加量 15-24%。 

7)氧化鐵紅/黃,以煅燒式為首選,添加量 9-15%

8)黑煙,以酸鹼值在6到8為首選,添加量2-3%

填料的選擇:

1)矽酸鈣,硫酸鋇,雲母粉,微細粉型的矽酸鋁。

2)碳酸鈣,高齡土不適用於水性環氧系統

3)滑石粉的使用與否?留待同業評估。

防鏽色料/填料的選擇:

防鏽色料或填料,如果水溶性特別好時,塗膜的防鏽性能會有所降低;如果水溶性特差時,塗膜在前期的耐防鏽性能無法體現;對於防鏽填料的擇取,需要有一個周全的評估過程。

以下的填料名單可以提供同業參考,當然有些遺漏的,也可以相互交流:

K-White 84,105,108---Tayca Z Plex 111, Halox SW 111, CW-491,430-Halox,Heucophos ZPA ---Heubach

適當的色料體積含量(Optimum CPVC)

35% 到 40% 的色料體積含量,最能體現整體的塗膜性能,色料/填料體積含量大致分布如下:

填閉型防鏽填料約 7%

氧化鐵紅色料約 5%

不同填料組合約26%

整體約38%


如何有效的體現可使用時間的變化(pot life)

1)適當增加環氧樹脂含量,即適當降低PVC值

2)維持有效施工固型份在52%以上。

3)適當增加親油型共溶劑含量

4)適當提升胺類固化劑比例值

如何提升塗膜防鏽性能

1)適當降低色量體機含量

2)尋找填料搭配的黃金比例

3)確認塗膜完全交聯程度

4)增加環氧對比胺類固化劑值 約 5%到10%。

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