怪异，偶联剂会诱发环氧防锈底漆返锈！请高手解答

1128star

资料显示，添加偶联剂能够提高环氧防锈底漆的耐盐雾性能，为了验证偶联剂的品种和添加量，我做了一组实验，结果大大出乎我的意料：
1、表征手段：中性盐雾试验。
2、偶联剂品种：KH550（氨丙基三乙氧基硅烷），KH560（γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷），JN-205（焦磷酸酯基钛酸酯），偶联剂用量设定为环氧树脂的0.8%，1.6%，3.2%。
3、基料选择我公司的环氧防锈底漆，PVC约为40。
4、添加方式：KH550添加到固化剂中，然后加入环氧组分，加入稀释剂，高速分散3-5分钟，喷涂；KH560添加到环氧组分，然后加入固化剂，加入稀释剂，高速分散3-5分钟，喷涂；JN-205在甲、乙混合后加入，高速分散3-5分钟，喷涂；
5、喷涂2遍，漆膜厚度70微米。试片采用75*150mm钢板，漆膜表面做交叉划痕。
实验结果：
随着偶联剂用量的提高，与空白试片（未添加偶联剂的底漆试片）相比，划痕的锈蚀明显增加，到3.2%的时候，板面开始出现锈点。————————————————————————————这是什么原因？

（点击右键显示图片）



这张图是添加了KH550的，其它的大同小异。

tank

按lz的加量计算那么对油漆也就是0.2-0.6%的样子吧？550和560变化趋势都一样吗？

1128star

tank 发表于 2011-7-5 09:39
按lz的加量计算那么对油漆也就是0.2-0.6%的样子吧？550和560变化趋势都一样吗？

tank版主的计算非常准确，相对于固体份，用量就是0.2-0.6%，KH550、KH560、JN-205的变化趋势都一样。我的实验添加量下限是按厂家推荐的量的上限。

tank

我说的0.2-0.6可是对油漆总量来说的-----你的是高固体份底漆？常规来说这个加量可能有点偏低了一些，如果是这么低的一个加量正常来说要考虑到配方中水分含量的影响，
多句嘴，你的叉划得太宽了一点，不太规范/:^$^/:^$^

1128star

tank 发表于 2011-7-5 10:09
我说的0.2-0.6可是对油漆总量来说的-----你的是高固体份底漆？常规来说这个加量可能有点偏低了一些，如果是 ...

固体份84%左右，从实验现象来看，这个加量范围已经对涂料性能产生了影响，但是为什么是不良的影响？

1128star

tank 发表于 2011-7-5 10:09
我说的0.2-0.6可是对油漆总量来说的-----你的是高固体份底漆？常规来说这个加量可能有点偏低了一些，如果是 ...

嘿嘿，划叉的时候，刀片太钝了，不过没关系啊，都一样的，同条件对比

tank

我说的太宽是指离各边的距离不能小于25mm，这样的现象我只能解释为体系中含水量偏高，偶联剂水解后缩合生成低聚物降低了交联密度，也可能是氨基类的硅烷消耗了环氧官能团造成固化剂过剩----我们的结果基本上是正面的影响。。

zblhx84

将偶联剂最后投入体系中，此时由于体系的粘度已较大，偶联剂加入后短时间内并不能充分分散在体系中，也无法与颜料充分接触。如将其在防锈颜填料加入前就先加入体系，并充分分散，使偶联剂与填料颗粒充分接触。

1128star

tank 发表于 2011-7-5 10:44
我说的太宽是指离各边的距离不能小于25mm，这样的现象我只能解释为体系中含水量偏高，偶联剂水解后缩合生成 ...

您的结果时正面的，那和我的添加方式是不是一样，先添加还是后添加？我的这波实验端氨基、端环氧基以及钛酸酯的偶联剂出了同样的问题（指的是实验结果类似）。如果说漆膜因为固化剂过剩导致发生锈点，那么划痕锈蚀程度随着偶联剂用量提高而加重作何解释呢？还有，做清漆的实验是不是更加可靠的验证方式？

1128star

zblhx84 发表于 2011-7-5 10:54
将偶联剂最后投入体系中，此时由于体系的粘度已较大，偶联剂加入后短时间内并不能充分分散在体系中，也无法 ...

多谢指导，我现在想，是不是可以拿清漆做验证？

tank

1128star 发表于 2011-7-5 13:01
您的结果时正面的，那和我的添加方式是不是一样，先添加还是后添加？我的这波实验端氨基、端环氧基以及钛 ...

我是后添加，不过可以保证是分散均匀了的，不过我的树脂体系一般是中分子量环氧，而且添加量相对较高，对油漆一般0.5-2.0%的比例往上做；
添加量越高，对交联密度的影响越显著，当然前提是水分的作用下；
清漆的结果应该相对可靠一些，可以排除颜填料表面特性的影响包括所谓含水量的影响。。

ouranyujian

偶联剂不是要粉料加入之前添加的吗，说是起到粉料与树脂之间的偶联作用，还有就是在与基材接触的时候水解产生极性基团增加附着力，同时提高耐盐雾性。不知道偶联剂厂家的专业人员给大家解惑一下

dx8522

1128star 发表于 2011-7-5 13:01
多谢指导，我现在想，是不是可以拿清漆做验证？

清漆是可以作为评价三个产品的相对好坏，但是最终你要解决的还是在实色漆中盐雾效果，所以你最好还是按照大家的意见考虑改进添加方式等环节看看

virushiv

楼主用的KH500,600之类的是不是日本产的，类似于道康宁的6040？

首先，我觉得附着力促进剂是增加附着力的，不是防腐用的！！！环氧本身附着力就很好了~~~我们用6040也没有用它来增加防锈能力的~~~

Coating007

那么贵，能不加最好。

123456321

1128star :怎么没有下文了？

zhaoxiang_lee@s

"资料显示，添加偶联剂能够提高环氧防锈底漆的耐盐雾性能，"
什么资料？

HSD

我个人觉得，硅烷偶联剂在涂料体系中通常是不参加固化交联反应的。它之所以对漆膜的耐腐蚀性有提高，或者对填料的分散起到正面的影响，都是基于它的特别结构。就楼主的问题，我个人分析觉得应该是
以下3个原因导致：

1 由于楼主用的是高固含的产品，SA在挥发份中的比例就相应比较高，
2 SA的水解形成有效的3元硅醇结构需要氢离子，在楼主的样本中是不足够的，
3 楼主的SA在试验过程中后添加，这时候的填料的分散已经完成，填料的表面基本上已经被树脂，助剂所覆盖，活性位置已经很少，后续的一个搅拌起不到实质性的原料说明书希望的分散效果，


基于以上三点，游离的的KH-550和KH-560比较多，由于两端的官能团特性，一面是烷氧基，一面是氨丙基，都无法充分的和铁板附着在一起，因此在烟雾测试中，SA含量越高的，水汽，盐分从划痕处渗透的几率就大于SA含量低的，因此腐蚀也就快一些。


个人建议，楼主能否重复制作以上试验的样板，然后测试不同SA含量下的漆膜附着力，看看和盐雾试验的趋势是否一致，如果是，就证明我的分析正确。如果不行，还需要等待专家来解惑。

tank

HSD 发表于 2011-8-1 21:41
我个人觉得，硅烷偶联剂在涂料体系中通常是不参加固化交联反应的。它之所以对漆膜的耐腐蚀性有提高，或者对 ...

偶联剂作为附着力促进剂的作用来自于涂料与底材界面，相关机理的资料基本上是描述硅烷基是和基材表面的水分发生反应-------而另一端的无论环氧或是氨基都会参与环氧体系的交联；
至于先添加和后添加的差异倒是没有对比过------这种差异在常用的牌号中通常来说只有环氧官能团的品种需要评估；因为一直的实验方案筛选时都会同时对比不同官能团的产品，而常用的氨基硅烷是不能加入环氧组份共研磨的；
至于先加入我想可能会存在这样的差异------部分硅烷偶联剂会作用于颜料中的水分这样在初期消耗了部分活性成分作用于颜料表面，而后添加实际上这部分的消耗也难以避免，随着储存时间的增加反应终究会完全进行，所以实质上的差异应该是不明显的；至于说偶联剂的加入改善了颜填料的分散状态提高防腐性应该是存在的，但环氧官能团的产品并不强于这方面--------关于偶联剂在涂料方面的应用国内确实研究很少，大家都在抱着KH550/560/570/792，没办法，让厂家推荐他们也说不出所以然，可能胶黏剂、乳液合成倒是能摆摆，涂料就比较命苦一些-------呵呵，这部分是瞎猜的，欢迎大家拍砖，别太用力就行。。
我们的实验结果偶联剂可以显著提高附着力、耐水性和耐盐雾等等，只要控制体系中的水分含量，偶联剂的效果随储存时间的延长变化不明显。。。。