常用载液和溶剂的性能及应用--水


水是水基涂料的主体载液,以水作为载液的涂料具有以下特点:

  • 成本便宜,在构成涂料的各个组分中水的成本占比很低,几乎可以忽略不计。
  • 适于水基涂料使用的悬浮剂较多,可以从普通的钙基和钠基膨润土到高级的ATT50和硅酸镁铝悬浮剂等众多产品中按照不同的需求来选择。 许多普通的悬浮剂能够满足普通水基涂料的要求,因而有些水基涂料所用悬浮剂的成本可以很低。
  • 水与黏土类的悬浮剂相容性好,悬浮效率高,容易使耐火粉料悬浮。因此当悬浮剂加入量相当时,水基涂料的悬浮性往往优于醇基涂料,因此水基涂料悬浮剂的加入量往往低于醇基涂料。这也是水基涂料的发气性低于醇基涂料的原因之一(悬浮剂本身发气量较大)。
  • 水与多种涂料添加剂和助剂相容性好,涂料的使用性能易于调整和控制。通过改变悬浮剂和各种助剂的种类和加入量来调整涂料的粘度、波美度、触变性和渗透性等性能,因而涂料的涂刷性、流平性相对于醇基涂料更容易控制和调整,涂料层的质量比较高。
  • 安全可靠,无毒无味,绿色环保。这是水基涂料的越来越重要的优势。
  • 但是,水基涂料在干燥过程中耗费能源,需要专门的烘干设备,且烘干所需的时间短则几十分钟,长则数小时,生产效率低,对于流水生产而无烘干设施的生产车间,水基涂料就很不适宜,因此其使用范围受到了限制。 近年来广大铸造工作者在水基涂料的快干技术方面做了很多工作,也取得了一些进展。本人曾经对快干涂料的技术问题做过综述,有兴趣的读者可以参考"水基快干涂料的开发及应用“

    另一个影响水基涂料使用范围的因素是防冻问题。在中国北方特别是东北地区的冬季,铸造车间内的环境温度比较低,经常出现水基涂料在桶内和涂料槽内结冰的状况。一般情况下水基涂料内的各个组分不会因为低温和冷冻结冰而产生变质,结冰的涂料放置在较温暖环境下(不是火烤或蒸煮)恢复到浆状液体状态时,其使用性能不会发生大的变化,可以继续使用。

    水基涂料的粘度在低温环境下会降低,使用时要监控涂层的质量。

    本人在水基涂料的防冻技术方面做过一些尝试,在东北某厂得到成功应用。

    在配制或稀释水基涂料时,应该注意水的硬度和PH值。由于水可以溶解许多物质,天然水中不可避免地含有钙、镁、钠、铁等无机盐类或化合物,会升高水的硬度,或使水的PH值偏离中性。过高的硬度或酸碱性会影响涂料的悬浮体系的稳定性,甚至发生聚沉或沉淀现象。一般城镇居民的饮用水(管道自来水)的硬度都不高,呈中性或弱的酸碱性,使用自来水作为水基涂料载液一般不会有问题。如果涂料在生产和稀释时使用地下水、河水或未经处理的水,就应该经常检测其硬度和酸碱性。将水煮沸后可以降低水的硬度,化学处理也可以减低硬度或调整水的PH值。

    如果采用地下水、河水或未经处理的水,水中超标的细菌含量会促使涂料变质,应该加强涂料的防腐措施。

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