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1、引言
1、引言
熱鍍鋅、熱噴鋁/鋅以及富鋅底漆在鋼結(jié)構(gòu)防腐中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，熱鍍鋅、熱噴鋁/鋅由于高污染，耗能大等缺點，已經(jīng)限制了它的發(fā)展[1]。而富鋅底漆中鋅含量的多少直接影響到其防腐性能，并且常規(guī)的富鋅底漆，不揮發(fā)物中鋅含量很難做到90%以上。因此，不揮發(fā)物中鋅含量高、附著力好、對環(huán)境友好的底漆是鋼結(jié)構(gòu)防腐發(fā)展的趨勢[2]。
本文采用納米材料接板納米高分子合金技術(shù)，用獨特的樹脂包裹處理，大幅度提高鋅粉顆粒的分散性、穩(wěn)定性以及涂層的致密性，并且利用互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在主體樹脂中引入強極性基團，通過與鋼鐵基材形成強氫鍵，從而使冷涂鋅涂層與基材二者牢固結(jié)合，同時由于高達96%的鋅含量，漆膜具有十分優(yōu)異的防腐效果。
2、冷涂鋅涂料的制備
2.1實驗原材料
冷涂鋅樹脂：自制，其技術(shù)指標如表1所示。
2.2冷涂鋅涂料的制備
按照配方，在小樣罐中加入一定量的冷涂鋅樹脂液和200#溶劑油，啟動高速分散機，在300轉(zhuǎn)/分鐘的慢速攪拌下，緩慢加入鋅粉，鋅粉加入完畢后，調(diào)整轉(zhuǎn)速≥1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘后，刮板100微米以下，停止攪拌，過濾后密封保存。按照此方法制備不同含鋅量的球狀冷涂鋅涂料以及鱗片狀冷涂鋅涂料。
3、冷涂鋅涂層的制備及性能測試
3.1涂層的制備
樣板的制備按照表3進行。涂層厚度的測定按照GB/T13452.2的規(guī)定進行。
3.2涂層性能測試
3.2.1不揮發(fā)物含量的測定
冷涂鋅中不揮發(fā)物含量的測定按照GB/T1725-2007，試樣樣品為2g，溫度105℃，時間2h。
3.2.2不揮發(fā)物中全鋅含量的測定
不揮發(fā)物中全新含量按照GB/T6890-2012中附錄A的規(guī)定進行。
3.2.3柔韌性和沖擊性能的測定
冷涂鋅涂層柔韌性和沖擊性能的測定分別按照GB/T1731-1993和GB/T1732-1993的方法進行。
3.2.4附著力的測定
附著力的測定按照GB/T5210-2006的規(guī)定，采用直徑為20mm的試柱，上下兩個試柱與樣板同軸心對接進行試驗。
3.2.5耐鹽霧的測定
耐鹽霧的測定按照GB/T1771-2007的規(guī)定進行試驗。
4、試驗結(jié)果及討論
4.1冷涂鋅樹脂紅外光譜圖分析
冷涂鋅樹脂紅外光譜吸收譜如圖1所示。
圖1中的曲線是冷涂鋅樹脂的紅外光譜圖。由圖中曲線可以看出，在1050-1095cm-1波數(shù)范圍有吸收帶，這是Si-O鍵的伸縮振動峰，是硅氧鍵最明顯的特征[3]。另外在1454cm-1處是CH3的面外彎曲振動，1700-1800cm-1波數(shù)范圍是聚硅氧烷的主鏈上接有的羧酸基團。2800-3000cm-1波數(shù)范圍內(nèi)有一很強的伸縮振動峰，這是Si-OCH2CH3的特征峰。
4.2冷噴鋅漆膜物理性能測試結(jié)果
將制備好的冷涂鋅進行性能檢測，其基本性能指標如表4所示。
從表4可以看出，球狀鋅粉和鱗片狀鋅粉制備的冷涂鋅物理機械性能差異不大，都十分優(yōu)異。
4.3不同鋅含量對漆膜耐鹽霧性能的影響
將不同鋅含量的冷涂鋅樣板放入鹽霧試驗中進行試驗，觀察其漆膜變化情況，結(jié)果如圖2所示。
從圖2可以看出，不揮發(fā)物中，鋅含量越高，耐鹽霧性能越好。這是因為隨著鋅粉含量的增加，其陰極保護作用增強，因此其耐鹽霧效果更好。
4.4鋅粉形狀對漆膜耐鹽霧的影響
從圖3可以看出，在相同鋅含量下，鱗片狀鋅粉比球狀鋅粉耐鹽霧性能效果好。這是由于鱗片狀鋅粉在漆膜中交叉排列，層層重疊，這樣鋅粉在漆膜中不僅起到犧牲陽極的作用，而且具有極其優(yōu)良的抗介質(zhì)滲透性，從而形成獨特的屏蔽結(jié)構(gòu)，大大減少了水、氯離子等介質(zhì)的滲透，從而增強了涂層的防腐蝕作用[4]。
5、結(jié)論
(1)用納米材料對硅氧烷樹脂進行改性，在主體樹脂中引入強極性基團，制備了具有獨特包裹技術(shù)的強粘附性冷涂鋅涂料。
(2)對制備的冷涂鋅涂料進行了物理機械性能測試，其結(jié)果都十分優(yōu)異。
(3)分析了不同鋅粉含量以及球鋅、鱗片狀鋅粉對漆膜耐鹽霧性能的影響。其結(jié)果表明，鋅粉含量越高，耐鹽霧效果越好；同時也發(fā)現(xiàn)在相同鋅含量的條件下，鱗片狀鋅粉由于在漆膜中可以交叉排列，層層重疊，漆膜具有更加優(yōu)異的抗介質(zhì)滲透性，因此其耐鹽霧性能更好。
