수성 방식코팅제 연구현황

1 수성 아크릴 페인트

현재 단일 성분 순수 아크릴 시스템에 대한 연구는 거의 없습니다. 순수 아크릴 시스템은 일반적으로 스티렌 개질과 같은 다양한 기능성 모노머로 개질됩니다. 생성된 아크릴/스티렌 폴리머 시스템은 견고한 부식 방지 코팅을 만드는 데 사용될 수 있습니다. Yanai Hidenor 등은 먼저 에폭시 그룹과 하이드록실 그룹을 함유한 아크릴레이트 모노머를 중합하여 폴리아크릴레이트 중간체를 얻은 다음 이를 글리시딜 그룹과 가수분해성 실란 그룹을 함유한 올리고실록산과 축합하여 코팅을 얻은 일액형 저온 경화형 실리콘-아크릴 코팅을 만들었습니다. 고밀도 필름은 내수성, 내후성, 고온 저항성 및 인장 강도가 크게 향상되었습니다. 미국 Rohm & Hass 사에서 개발한 수성 2액형 에폭시/아크릴 페인트 시리즈 MAINCOTEAE-58은 에폭시 수지 E-12를 기본 재료로 사용하고 과산화벤조일(BPO)을 개시제로 사용합니다. 아크릴 중합 공정은 아크릴레이트 분자 사슬에 접목되고 에폭시 그룹이 고리를 열지 않으며 경화 반응은 이중 결합 부가 반응으로 생성된 2액형 에멀젼은 우수한 안정성, 긴 저장 시간, 조밀한 코팅 필름을 갖습니다. 내수성 및 내마모성 및 내후성이 좋고 고광택입니다. 얼마 전 독일에서는 에폭시 변성 아크릴 부식 방지 도료인 우수한 성능을 갖춘 새로운 유형의 방청 도료를 개발했습니다.

우리나라의 학자들과 R&D 종사자들은 아크릴레이트 연구를 중단한 적이 없습니다. Pan Zuren 등은 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 등과 같은 특정 아미노 함유 중합체를 가교제로 사용하는 중합체 에멀젼을 연구했습니다. 코팅 필름은 치밀성, 내수성, 내후성, 색상 유지 및 광택이 우수합니다. 보유. Yang Xinge는 아크릴산과 n-부틸 아크릴레이트 자유 라디칼 중합을 선택하여 아크릴레이트 에멀젼을 생성하고 nano-TiO2를 첨가하여 부식 방지, 내후성, 박테리아 저항성 및 용매성이 우수한 수성 나노 아크릴 항균 코팅을 생성했습니다. 저항력이 강합니다.

2 수성 에폭시 코팅

수성 에폭시 부식 방지 코팅에 대한 연구는 여러 단계를 거쳤습니다. 1세대 수성 에폭시 시스템은 다음과 같이 직접 유화되었습니다. 유화제, 주로 폴리에틸렌 비닐알콜은 유화제로 폴리아미드 폴리아민과 에폭시 화합물, 폴리에틸렌 에테르 등의 부가물을 유화제로 사용하는 연구가 시작되었습니다. 2세대 수성 에폭시 시스템은 에폭시기를 함유한 수용성 경화제를 사용하여 지용성 에폭시 수지를 유화시키는 방식으로 자기유화형 에폭시 수지가 등장한다. 3세대 수성 에폭시 시스템은 수년간의 연구 개발 끝에 American Shell Company에 의해 성공적으로 개발되었습니다. 이 시스템의 에폭시 수지와 경화제는 이를 통해 제조된 코팅의 성능 지표입니다. 용제 기반 페인트에 도달하거나 초과할 수 있습니다.

1970년대부터 독일 헨켈사의 수성 에폭시 수지 시리즈 WATERPOXYl401, 1455 등 새로운 합성 기술과 부식 방지 코팅 제품이 해외에서 지속적으로 도입되었으며, 기반 에폭시 경화제 WATERPOXY751, 755 등; US Shell Company의 EPIREZ3510-W-60 및 EPI-REZW-5l 등; US DEVOEMAREN Coating Company의 Devran230, 240QC, Devchem252 및 Devran188은 모두 효과적인 무용제 에폭시의 대표자입니다. 수지.

우리나라의 많은 대학과 과학 연구 기관에서는 중국 남이공대학의 Song Beibei 등이 하이퍼브랜치 수지상 폴리에스테르 BoltornTMH20(B-OH)과 수성 에폭시 부식 방지 코팅에 대한 연구를 수행했습니다. tert-부틸 아세토아세테이트(t-BAA)를 에스테르 교환하여 아세토아세테이트 말단 B-OH를 제조했는데, 이를 통해 BBA의 아세토아세테이트 그룹의 메틸렌 그룹이 그래프트 중합 반응을 거쳐 BBA를 코어로 하는 고분지형 폴리머가 합성되었습니다. 코팅막의 가교도가 높고 유리 전이 온도가 높으며 열 안정성이 우수하여 코팅의 부식 방지 특성이 우수합니다. Yanshan University의 Ren Yuhong 등은 자가 유화 방법을 사용하여 아크릴레이트 변성 수성 에폭시 수지를 제조했습니다. 페인트 필름은 밀도가 좋고 부식 방지, 내후성, 내수성 및 인장 강도가 크게 향상되었습니다. 수정되지 않은 것 그리고 그것은 석유 화학, 야금, Wujijiaodian, 자동차, 조선 및 기타 분야의 부식 방지에 사용되었습니다.

3 수성 무기 아연 함유 코팅

수성 무기 아연 함유 부식 방지 코팅은 70년 이상의 개발 경험을 바탕으로 주로 세 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계, 열 경화 무기 아연이 풍부한 코팅. 아연이 풍부한 무기 페인트는 1930년대 호주에서 처음 탄생했으며 이 페인트의 발명자는 엔지니어인 빅토 나이팅게일이었습니다. 두 번째 단계는 아연이 풍부한 무기 코팅을 사후 경화하는 것입니다.

무기 아연이 풍부한 코팅의 처리 공정은 1949년 미국에 소개되었으며, 후경화 무기 아연이 풍부한 코팅은 1952년에 성공적으로 개발되었습니다. 세 번째 단계는 자가 경화 무기 아연이 풍부한 코팅입니다. 아연/규산염 화학에 대한 심층적인 연구를 통해 자가 경화 특성을 지닌 수성 아연 풍부 코팅이 개발되었습니다. 즉, 후경화액을 분사할 필요가 없고 별도로 제거할 필요가 없습니다. 경화 후 코팅 표면의 경화 반응 생성물 및 자가 경화 코팅 경도는 다시 경화 후 코팅의 경도와 비슷합니다.

존 BSchutt는 상업적으로 사용할 수 있는 수성 무기 아연 함량 코팅을 준비하기 위해 1990년대부터 일련의 연구 작업을 수행해 왔습니다. 길이가 250km에 달하는 호주의 Morgan-Wyalla 송유관은 수성 무기 아연이 풍부한 부식 방지 코팅을 사용하여 매우 좋은 결과를 얻었습니다.

이스라엘과 한국은 지하 파이프라인의 부식 방지를 위해 열 스프레이 페인트 대신 아연이 풍부한 에폭시 프라이머를 사용하여 좋은 결과를 얻었습니다.

우리 나라 천진화학공업연구소는 1980년대 초부터 수성 규산리튬 아연 함량 도료를 개발 및 산업화하기 시작하여 중국에서 가장 먼저 생산, 홍보, 그리고 이 제품을 바르세요. 1990년대 이후 우리나라에서 자체 개발한 수성 무기 아연 풍부 코팅은 Shanghai Hi-Tech에서 출시한 LW-I형 무기 아연 풍부 코팅, 천진 등대의 E53851, 충칭 삼협(Chongqing Three Gorges)의 E06 등 큰 발전을 이루었습니다. -1, 우한현대의 E777-1, 대만의 TC-799 등이 있다. 현재 우리나라의 수성 무기 아연 함유 코팅에 대한 연구는 주로 화남 기술 대학의 Peng Gangyang과 다른 사람들이 저탄성 규산 칼륨 용액과 알칼리성 실리카 졸을 주요 원료로 사용했습니다. 개질제로 유기실록산을 사용하는 이 제제는 균일한 입자 크기, 안정적인 저장, 우수한 내수성 및 내후성을 갖춘 고성능 무기 아연 함량 코팅으로 제제화되는 안정적인 고탄성 규산칼륨 용액을 제조하는 데 사용됩니다. 천진대학교가 개발한 수용성 규산리튬 아연이 풍부한 코팅은 고온 저항성, 내후성, 정전기 전도성 및 장기 부식 방지 특성을 가지고 있습니다. 산동대학교의 Wu Bo는 분석과 연구를 통해 수용성 규산리튬-규산나트륨, 규산리튬-규산칼륨, 규산리튬-메틸규산나트륨, 규산리튬-규산칼륨의 네 가지 유형의 규산염 복합체를 사용했습니다. 고온에 강하고 접착력이 좋으며 염수분무 저항성이 뛰어난 무기 아연 함량 코팅을 생산하기 위해 규산리튬 아연 함량 코팅을 제조하기 위한 새로운 공정 경로가 개발되었습니다. Yangzhou Jinling 특수 페인트 공장에서 개발한 ET-98 무기 인산염 아연 함유 코팅은 중국 최초로 제조된 코팅이 강하고 내마모성, 내유성, 내수성 및 내열성이 우수하며 철 금속에 대한 특성이 우수합니다. 표면 단열 및 음극 보호.

수성 무기 아연 풍부 코팅은 해양 플랫폼, 선박, 컨테이너, 대형 철강 부품, 송유관 등 해양 대기 및 고온 등 다양한 환경의 철강 구조물에 널리 사용됩니다. 화학물질 저장 탱크 라이닝. 장기간 부식 방지.

4 수성 폴리우레탄 코팅

폴리우레탄 수지는 우레탄 결합을 많이 포함하는 것 외에도 요소 결합, 에스테르 결합, 에테르 결합, 아미드 결합 등도 가지고 있습니다. 특수 핵심 구조는 코팅에 우수한 접착력, 내마모성, 유연성, 탄력성, 내약품성, 내용제성, 광택 등을 부여하여 장식 및 부식 방지 특성을 통합합니다. 1990년대에 Jacobs는 물에 분산될 수 있는 폴리이소시아네이트 경화제를 성공적으로 개발하여 2액형 수성 폴리우레탄 부식 방지 코팅을 실제 연구 단계로 가져왔습니다. 미국 ARCO Chemical Technology Company는 반복 알릴 알코올 또는 알콕시화 알릴 알코올 단위, TDI, HDI 및 기타 폴리이소시아네이트를 포함하는 수분산 폴리머를 사용하여 유연성과 기계적 강도, 내마모성이 우수한 2액형 폴리우레탄 코팅을 개발했습니다. 내화학성과 내구성.

S.S.Pathak 등은 수성 폴리우레탄 코팅의 성능을 향상시키기 위해 실리콘 MTMS(메틸트리메톡시실란) 및 GPTMS(γ-글리시독시프로필트리메톡시실란)로 수정된 수성 폴리우레탄 코팅의 탄성과 기계적 응력, 분해 온도를 개선했습니다. 약 206°C까지 상승하며 열안정성이 크게 향상되어 항공우주, 해양, 자동차 등 분야의 부식방지에 적합합니다.

우리 나라의 화둥이공대학에서는 DSC, FTIR 및 기타 방법을 사용하여 사슬 연장제가 분자 사슬 구조와 폴리우레탄 우레아-폴리메틸 메타크릴레이트 수성 분산액의 특성에 미치는 영향을 논의했습니다. Sun Daoxing 등은 에폭시 수지와 실리콘 함유 폴리우레탄 수지를 접목 및 중합하여 수성 폴리우레탄을 제조한 후 이를 사용하여 부식 방지 코팅의 기본 재료인 에폭시 아크릴 수지와 방청 안료인 페로티타늄 분말을 개질했습니다. 우수한 종합 특성을 지닌 수성 부식 방지 코팅이 생산됩니다.

Wu Xiaobin 등은 현장 유화 중합을 통해 에폭시 아크릴 수지로 이중 개질된 수성 폴리우레탄 유제를 제조했습니다. 이 유제는 저장 기간이 10개월 이상이고 동결-융해 주기에 대한 저항성이 5배 이상이며 진자경도가 0.7 이상인 도막으로 인장강도가 10MPa 이상이고, 무변성 도막에 비해 내수성, 내산, 내알칼리성, 내용제성, 내식성이 대폭 향상되었습니다. 허페이 공과대학 루젠핑(Lu Jianping) 교수는 올리고머 폴리에스테르 폴리올을 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)와 반응시키고, 네오펜틸 글리콜(NPG), 트리메틸올프로판(TMP)과 같은 작은 분자를 사용하여 사슬을 연장하고, 디메틸올프로판을 사용하여 산(DMPA)을 만드는 데 사용합니다. 친수성기를 도입하고 최종적으로 TEA(트리에탄올아민)로 중화시킨 후 급속 교반하여 분산시켜 저장안정성, 내수성, 물성이 우수한 폴리에스터계 수성 폴리우레탄을 제조하며, 옥외포장용 부식방지 코팅제로 사용됩니다. .

현재 수성 폴리우레탄 코팅은 항공기, 선박, 차량, 건물의 표면 부식 방지 코팅 및 기타 요구 사항이 더 높은 표면 부식 방지 코팅 분야에 널리 사용됩니다.

5·기존 문제점 및 기술 동향

R&D 인력의 수년간의 노력 끝에 수성 방식 코팅은 현재 큰 발전과 발전을 이루었습니다. 부식 코팅이 존재하는 문제와 향후 기술 동향은 주로 다음과 같은 측면을 포함합니다:

(1) 현재 수성 부식 방지 코팅은 일반적으로 고체 함량이 낮다는 단점이 있습니다. 제조업체의 비용이 많이 들기 때문에 고형분 함량이 높은 부식 방지 코팅의 개발이 과학 연구자들의 초점입니다.

(2) 단일 시스템을 사용한 부식 방지 코팅은 상대적으로 단일 기능을 가지며 적용 시 몇 가지 단점이 있습니다. 두 가지 이상의 시스템을 갖춘 복합 부식 방지 코팅을 개발하면 코팅의 다양성을 높일 수 있습니다. 그리고 이는 단일 방식의 부식방지 코팅 시스템의 단점을 보완할 수 있습니다.

(3) 코팅 성능을 개선해야 합니다. 수성 코팅의 필름 형성 가교 메커니즘을 연구함으로써 수지를 더욱 컴팩트하게 만들어 코팅의 기계적 특성을 향상시킬 수 있는 새로운 가교제와 첨가제를 찾고 있습니다. 중합 및 유화 중합을보다 균일하게 만들기 위해 새로운 유화제를 찾고 있습니다. 단량체 전환율이 높아지고 기존 유화제의 투여량이 줄어들며 코팅의 내수성이 향상됩니다.

(4) 생산 프로세스와 생산 장비를 지속적으로 업데이트 및 개선하고 생산 직원에게 전문 교육을 제공합니다.

(5) 건설 실적을 개선해야 합니다. 수성 코팅은 물의 표면 장력이 높기 때문에 코팅 필름에 구멍이 쉽게 수축될 수 있으므로 기판의 표면 청결도와 시공 공정에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 수성 코팅제는 강한 기계적 힘에 대한 분산 안정성이 좋지 않습니다. 운송 파이프라인의 유속이 급격히 변하면 분산된 입자가 고체 입자로 압축되어 코팅 필름에 공식이 발생합니다.

(6) 수성 부식 방지 코팅은 기본적으로 필름 형성 수지의 친수화에 의존합니다. 수지의 친수화 방법에는 자가유화와 외부유화의 두 가지 방법이 있습니다. 어떤 방식으로든 친수성 작용기를 함유한 물질이 도입되어야 하며, 코팅막이 형성될 때 친수성 작용기는 일반적으로 여전히 유리하며 소수성 부분으로 가교되지 않습니다. 코팅 필름의 특성 매체 저항, 내식성 및 기타 특성. 필름 형성 후 이러한 친수성 작용기를 소수성 그룹으로 어떻게 변환하는지는 현재 연구 작업에서 큰 관심이 필요한 문제 중 하나입니다.

(7) 환경 보호를 개선해야 합니다. 유화제 및 기타 소분자 첨가제는 수성 시스템에 사용되므로 환경에 어느 정도 영향을 미칠 수 있으므로 사용 중에 코팅을 더욱 환경 친화적으로 만들기 위해서는 새로운 고성능 유화제 및 기타 첨가제를 찾아야 합니다.