水基涂料已经使用了几十年，因为它们消除或减少了石油基溶剂的使用，而石油基溶剂会增加VOCs、有毒物质的水平和能源消耗。涂料行业188BET竞彩正在关注环保技术领域的四大技术:水溶性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料和高固相涂料。¹在这方面，水性腰果壳液(CNSL)涂料由于农用CNSL的可用性而受到越来越多的关注。

CNSL成分有两个反应单元:酚羟基，这是分子的亲水部分，和长C-15侧链，平均有两个双键(即疏水部分，有助于交联，并提供逐步和令人满意的干燥和烘烤性能)。²长烃链使其醛凝析物在各种干燥油中具有很大的灵活性。CNSL具有以下独特的特性:以农业为基础，优异的耐水性，耐腐蚀性，令人满意的耐化学性，比其他油有更好的柔韧性和干燥性，非常便宜，有足够的反应位点。

尽管CNSL具有这些性能，但它也存在一些缺点，如硬度低、韧性差和附着力差。这些问题可以通过用环氧树脂对CNSL进行改性来克服，环氧树脂增加了附着力、韧性、提高了薄膜硬度和耐化学物质。^3.目前，混合的目的是确保预期应用程序所需的特定属性集。本研究评估了CNSL与马来化环氧酯树脂共混在涂层性能方面的优势，特别是耐腐蚀性、湿度和起泡性。

188金宝搏bet官网材料与方法

188金宝搏bet官网材料

本研究使用的基本原料/化学品188金宝搏bet官网包括:

• 腰果壳液。洛维邦得^®色度计值:R=10, Y=14, B=3.9;30°C时比重:0.96;碘值(wijs): 210;30°C时折射率:1.51;粘度在30°C(由福特杯粘度计编号。4): 47秒。
• 米糠油脂肪酸。洛维邦色度计值:R=5, Y=3;酸值:177 mg KOH/g;碘值(wijs): 90;32°C时折射率:1.46;粘度在30°C(由福特杯粘度计编号。4): 55秒。
• 环氧氯丙烷LR。MW: 92.53%，含量(除cl): 98%，沸腾范围:114至118°C，重量每毫升在20°C: 1.180-1.183 g;顺德精细化工有限公司
• 双酚A. LR。兆瓦:228.29;Mp: 153°c;印度药品有限公司
• 顺丁烯二酸酐。兆瓦:98.06%;最低测定法(酸化法):97%;Mp: 52-55°c;顺德精细化工有限公司
• 酒精。兆瓦:46;bp: 78 - 79°C，在实验室蒸馏。
• 酚酞LR。MW: 318.33, pH范围:8.3至10.0;MP: 258至261°C;BDH化学物质。
• 邻苯二甲酸氢钾。最低含量:99.9%;兆瓦:204;兰伯西实验室。
• 氢氧化钾，LR。兆瓦:56.11;最低含量:85.0%;兰伯西实验室。
• 硫代硫酸钠。MW: 248.18，最低含量:99%;Qualigens精细化学品。
• 氢氧化钠，小球，LR。兆瓦:40.00;最低含量:96.0%;萨米尔Tech-Chem。
• 淀粉。顺德精细化工有限公司
• 三乙基胺。兆瓦:101.19;测定:98-101%:每毫升重量在20°C: 0.726-0.728;Qualigens精细化学品。

方法采用

采用多种技术对原料进行分析，合成了马来酰化米糠脂肪酸。188金宝搏bet官网

颜色

颜色是用洛维邦德色度计测定的⁴使用1/4 " Lovibond电池。使用以下关系报告样品的颜色:

显色(1/4 "电池)= (aY + 5bR)

其中a =使用的各种黄色(Y)幻灯片的总和，b =使用的各种红色(R)幻灯片的总和。

折射率

测定了样品的折射率⁴用阿贝折射仪。在所需温度下计算，如下所示:

R = R ' + k (t ' - t)

其中R ' =折光计的读数降至特定温度，TC, K =恒定的脂肪0.000365,T =指定温度。

酸值

0.1-0.2 g样品称量于250ml锥形瓶中。这需要100毫升乙醇⁴加入油样品中，摇匀并加热溶解，然后与氢氧化钾标准溶液滴定至以酚酞为指示剂的粉色终点。酸值计算如下:

酸值= 56.1V N/w

式中，V =所使用的标准酒精氢氧化钾溶液的体积(mL)， N =标准氢氧化钾溶液的正态率，w =所取材料的重量(克)。

碘值

碘值(wijs)计算为:⁵

碘值= 12.69 (B-S) N/w

其中B =空白所需标准硫代硫酸钠溶液的体积(毫升)，S =样品所需标准硫代硫酸钠溶液的体积(毫升)，N =标准硫代硫酸钠溶液的正态率，w =文本所取材料的重量(克)。

未反应的马来酸酐含量

测定了马来酸酐的含量⁶以酚酞为指示剂，用标准氢氧化钠溶液滴定，推导出相当于马来酸含量的马来酸酐含量。

试剂:

1.邻苯二甲酸氢钾(之前在120C下干燥2小时)。

2.酚酞指示剂(每100毫升乙醇0.1克)。

3.标准氢氧化钠溶液(0.5 N)标准如下:称重4克邻苯二甲酸氢钾，转移到500毫升锥形烧瓶。为此，加入120毫升水，在水浴中加热溶解，用标准氢氧化钠溶液(0.5N)滴定热，以酚酞为指示剂，至第一个粉红色。0.5 N标准溶液的因子F为:

F = M1 / (0.2042xV1)

其中M1 =邻苯二甲酸氢钾的质量，单位是克，V1 =标准氢氧化钠溶液的体积，单位是毫升。

将1克样品精确称量到250ml锥形烧瓶中。为此，从滴管中加入35毫升标准氢氧化钠溶液和35毫升水，轻轻地加热使样品溶解。然后以酚酞为指示剂，用标准氢氧化钠溶液完全中和，直至得到粉红色。

计算:

未反应的马来酸酐含量= 4.902 V x F/ M - 0.845A

其中V =标准氢氧化钠溶液的体积(mL)， F =标准氢氧化钠溶液的因子(Factor)， A =马来酸含量(以质量为单位)，M =测试材料的质量(以克为单位)。

环氧当量

环氧当量术语(每环氧当量，WPE)⁷定义为每个树脂的重量，以克为单位，包含一克当量的环氧基。

试剂:

1.氯化吡啶(16 ml. conc。每升蒸馏的吡啶含盐酸)。

2.标准的0.5甲醇NaOH(每升甲醇20克NaOH)。

3.酚酞指示剂(每100乙醇0.1克)。

4.甲醇，试剂级。

将0.5 g环氧树脂放入圆底烧瓶中，加入25 mL氯化吡啶溶液。在另一个250ml圆底烧瓶中，加入25ml氯化吡啶溶液，并在整个过程中作为空白。溶液旋转，直到所有的样品都溶解在一个磁力搅拌器和加热器上。混合物在安装的水冷凝器中回流25分钟，冷却到室温，并通过两个烧瓶中的冷凝器加入50毫升甲醇。取冷凝器，在溶液中加入12-13滴酚酞指示剂，用0.5甲醇氢氧化钠溶液滴定样品和空白样品至粉色终点。

环氧当量= 16 ×(样品重量)/(B-S) × N × 0.016

其中B =空白时消耗的甲醇氢氧化钠体积，S =样品时消耗的甲醇氢氧化钠体积，N =甲醇氢氧化钠的正态率0.016 =毫当量氧的重量，单位为克。

傅里叶变换红外光谱(FTIR)⁸

傅立叶变换红外光谱(max in cm^－1)记录在布鲁克向量22分光光度计上。样品被检测为薄膜，通过在一对红外发射板之间挤压一滴获得，或作为对红外辐射合理透明并具有良好溶剂性能的溶剂中的溶液。

实验

水性cnsl改性树脂的合成

采用以下步骤合成了水性cnsl改性树脂。

第一步:环氧树脂的合成

为了合成环氧树脂，将计算出的环氧氯丙烷和双酚放入装有回流冷凝器的三颈烧瓶中，温度计袋中装有温度计，滴漏斗，Dien-Stark和机械搅拌器。将反应混合物加热到60C，轻轻搅拌，然后通过滴漏斗缓慢加入氢氧化钠水溶液(20% w/v)，并持续搅拌。最后，树脂溶液在减压下蒸馏，得到透明形式的环氧树脂。

步骤2:合成马来酰化脂肪酸

称重后的RBO脂肪酸放入一个三颈圆底烧瓶中，装上一个温度计袋，其中有温度计、机械搅拌器和水冷凝器。加热到90C，不断搅拌。将8%的马来酸酐在20-30分钟内缓慢加入，待马来酸酐完全加入后，将温度提高到200-210C。保持温度直到得到所需的酸值，并通过将马来酰化脂肪酸在水中煮沸约1小时来水化。多余的未反应水然后在减压下蒸馏掉。

第三步:马来化脂肪酸环氧酯树脂的合成

将称量的马来酰化脂肪酸放入装有回流冷凝器的三颈烧瓶中，温度计袋中装有温度计和机械搅拌器。温度被提高到100-110C，并持续搅拌。在145C条件下，加入30%的环氧树脂与马来酰化脂肪酸反应。从反应混合物中提取样品，并检测酸值。

步骤4:合成cnsl改性树脂

为了合成水性cnsls改性树脂，将计算量的马来酰化脂肪酸环氧酯树脂放入三颈圆底烧瓶中。在此基础上，在110-115C的马来化脂肪酸基础上添加5 - 25%的CNSL。将样品从反应混合物中取出，检查酸值。共溶剂乙二醇单丙醚在80C左右加入到最终树脂中。

水性涂料的制备与面板的应用

树脂用三甲胺中和，并在蒸馏水中溶解，以获得所需的应用粘度。面板的表面制备采用金刚砂纸，二甲苯，矿物松节油，清洁剂和水。⁹对于面板的应用，适当数量的稀释树脂应用于低碳钢和玻璃板。树脂在120C下固化30分钟。

并按标准测试方法对薄膜进行了耐酸、耐碱、腐蚀、划伤、附着力和硬度测试。为了进行腐蚀划痕试验，将化学物质溶解在1升水中制备了人工海水样品(表1)。

腐蚀划痕试验

5厘米× 10厘米× 1毫米厚的软钢面板经过脱脂、砂磨和涂层处理。涂覆的面板在实验室室温下放置1周(7天)以完全固化。它们的边缘涂上了蜡，每块面板的一面都用锋利的刀片刮到了基板上。面板暴露在人工(合成)海水中400小时，并用蒸馏水清洗。观察干燥的面板是否生锈。定期检查标本，以评估生锈和起泡。

湿度测试

采用无明显锈迹的冷轧低碳钢板。样品的一侧被200和700 mg/m的浓度污染²Cl的^-,所以₄^－2也没有_3.^-．未受污染的钢板作为对照。用试剂级和蒸馏水制备氯化钠、硫酸钠和硝酸钠溶液。涂抹上述制备的涂层，将涂覆的试样室温放置1周，完全固化。之后，标本的未污染的背面被一层可剥离的涂层保护。边缘用蜡封住了。涂覆厚度为50 μ m。暴露时间分别为100和400小时。

分别根据ASTM D610和D714规范仔细观察了样品的生锈和起泡测试。膜下腐蚀速率是通过在使用污染物之前和在测试和去除涂层和腐蚀产物之后称量样品的重量来确定的。

结果与讨论

对上述合成产物的理化特性进行了表征(表2)。除了这些分析外，还利用FTIR光谱法确定了树脂骨架中各种基团的存在。环氧树脂的FTIR光谱(图1)显示在913 cm处存在峰^－1830厘米^－1，属于环氧基。在男性化RBO脂肪酸的FTIR光谱(图2)中，峰值在1786 cm处^－11282厘米^－1确认加入酸酐基团。图3为马来酰化脂肪酸环氧酯树脂的光谱图。最高1175厘米^－1， 1,121厘米^－11042厘米^－1分别归因于酯基、O-C-C伸缩和C-C(=O)-O伸缩振动。

图4为cnsl改性树脂的FTIR光谱，在1260 cm处强度增加^－1对应于醚键。在3352厘米处没有峰^－1证实了CNSL与马来化脂肪酸环氧酯树脂之间形成醚键。最高海拔1607厘米^－1， 1508厘米^－11462厘米^－1表明芳香环的存在。最高1181厘米^－1表示树脂骨干上的醚键。

在水溶液的溶解度和溶液的透明度方面，由于与树脂具有足够的极性，cnsl改性树脂溶于水，溶液清澈。来自cnsl水性树脂的固化样品(表3)被编码为S₁,年代₂,年代_3.,年代₄和S₅．由于腰果壳液呈深棕色，所有样品的薄膜均呈现光泽、透明、透明，但呈棕黄色。

对固化树脂的所有样品进行了耐水、耐酸、耐碱、耐冲击、耐腐蚀划痕、柔韧性/附着力和硬度的室内测试。得到的结果汇总在表4中。所有样品均表现出良好的耐水、耐酸、耐碱性能。由于环氧基团的存在，所有样品都通过了冲击和粘附试验，而众所周知，环氧基团的极性羟基和环氧基团具有良好的粘附性。足够数量的脂肪酸和腰果壳液体的存在，作为内部增塑剂，导致凝聚力的减少和提高附着力，共同赋予韧性。没有一个样品显示有任何损坏或裂缝，通过了测试。腐蚀划痕试验具有良好的防腐蚀性能。马来酸酐中交联点的存在为薄膜提供了更好的硬度。还观察到，没有任何样品显示出薄膜从衬底上的任何形式的剥离。表5描述了暴露100和400小时后的湿度测试结果。 The rating of rusting was done visually and compared with the ASTM D-610 specification and also with the results.

表6显示了水泡在100和400小时的性能。起泡率通过目视检查进行评定，并与ASTM D-714规范进行比较。在100和400小时后，用重量法测定了膜下腐蚀速率，如表7所示。

表5和表6显示，涂有低比例CNSL树脂的面板比涂有高比例CNSL树脂的面板生锈和起泡更严重。表5的结果表明，涂层-金属界面处的水是导致粘接失效的根本原因，与文献一致。涂层就像半透膜，当水渗透到膜中，污染物就会形成水泡，降低污染物的浓度。由于起泡，涂层失效了。

根据表5、表6和表7，可以这样说，100小时足以使水渗透到涂层中并溶解涂层-金属界面上的污染物，但不足以使涂层因水的积累或锈的生长而穿孔。¹⁰界面上污染物的浓度很容易发生膜下腐蚀，与污染物的类型没有太大关系。低比例CNSL涂层的膜下腐蚀比高比例CNSL涂层的膜下腐蚀更严重。

结论

涂料经济，具有良好的耐水、耐酸、耐碱、耐化学药品和耐腐蚀性能。涂层的基本性能之一是附着力和不透水性，它主要负责其他性能。大部分腐蚀活动都在涂层-基体界面发生。界面处氧气的可用性取决于涂层的渗透性。涂层厚度和化学结构是影响渗透率的共同决定因素。高极性粘结剂具有优良的气体阻隔性能，对水渗透非常敏感，而非极性粘结剂则相反。结果表明，含较高比例CNSL的样品具有良好的腐蚀划痕性能，并顺利通过了湿度和起泡试验。分析每个样品的薄膜的整体性能，考虑到成本，可以说所有的样品都表现出良好的机械、化学和耐腐蚀性能。这些涂料可用于化工和石油工业，建筑维修工作等。

欲了解更多信息，请发送电子邮件:shikha.deepti12@gmail.com。

参考文献

¹Haseebuddin, S.等。油漆印度，卷LIX-No。11, 2009, p-61。

²由P.H. Gedam;Sampathkumaran,注:有机涂料的研究进展，198614岁的p - 115 - 157。

^3.环氧树脂的使用，美国第一版，1976年，24-25。

⁴树脂和涂料的取样和试验方法，1976,IS-548。

⁵油脂的取样和试验方法，1964,IS-548。

⁶马来酸酐规范，技术，1977,IS-5149。

⁷李,h;内维尔，K.，环氧树脂手册4-11,Mc Graw Hill, Inc.，1967年，1 - 2,4 -17。

⁸罗伯特·西尔弗斯坦;Bassler, G. Clayton和Morrill, Terence C.1981，有机化合物的光谱识别，John Willey & Sons, Inc.，第四版，1981,95-124。

⁹现成混合涂料和搪瓷的试验方法，1964,IS - 101。

¹⁰莫西洛等人，有机涂料的研究进展31日,1997， p- 245-253。

确认

作者感谢勒克瑙联合大学科学技术委员会为开展这项研究工作提供的财政支持。