有压热闷渣微粉对环氧涂料的性能影响

摘要

以有压热闷渣为研究对象，采用超细立式粉磨机处理有压热闷渣形成微粉，利用有压热闷渣微粉替代传统防腐填料与环氧树脂、二甲苯、正丁醇及聚酰胺形成有压热闷渣/环氧复合防腐涂料.根据《色漆和清漆摆杆阻尼试验》（GB/T 1730—2007）、《漆膜划圈试验》（GB/T 1720—2020）、《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》（GB/T 1768—2006）、《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》（GB/T 1731—2020）测定涂层的硬度、附着力、耐磨性、柔韧性，《色漆和清漆耐中性盐雾性能》（GB/T1771—2007）与《漆膜吸水率测定法》（HG/T 3344—2012）测定涂层的耐盐雾性能及吸水率.采用接触角测量仪、精密阻抗测试仪和电化学工作站测定涂层的接触角、阻抗模量和腐蚀电位.采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和激光粒度分析仪测试微观形貌、化学成分、矿物组成和粒度分布.研究有压热闷渣微粉对环氧复合防腐涂料涂层力学性能、防腐性能的影响，及其作用机理.结果表明有压热闷渣的主要矿物成分C₃S、C₂S、Ca（OH）₂、C₂F、RO相和f-CaO等，其具有硅酸盐特性可以提高耐久性.利用超细立式粉磨机对有压热闷渣进行加工，有利于f-CaO矿化，减小颗粒粒径、增大比表面积.当有压热闷渣微粉的粒径均匀度为2.240，其添加量为5%时有压热闷渣/环氧复合防腐涂料涂层的性能最佳，即摆杆硬度测试结果为115.75 s、附着力为3级、磨损量最小、柔韧性为4 mm、阻抗模量为106.1Ω·cm²、腐蚀电位E为0.143 V.有压热闷渣微粉作为一种刚性粒子，将其加入环氧涂料体系中，一方面可以改善涂层的硬度、耐摩擦、力学等性能，另一方面合理的粒径均匀度可以增强涂层的密实度，提升防腐性能.开启有压热闷渣在非建材领域高值化利用的新途径，实现钢铁行业“以废增效”、涂料行业“以废降本”的目的.

关键词

有压热闷渣 / 环氧树脂 / 防腐涂料 / 力学性能 / 防腐填料

基金资助

国家自然基金区域联合重点资助项目（U23A20605）; 中国宝武低碳冶金创新基金资助项目（BWLCF202202）; 安徽高校协同创新资助项目(GXXT-2020-072)