Índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água é a lógica fundamental na concepção de formulações de revestimentos epóxi à base de água. No desenvolvimento prático, muitos engenheiros estão acostumados a adotar diretamente as proporções em massa dos componentes A e B fornecidas pelos fornecedores. No entanto, sempre que uma resina, um tipo de agente de cura ou o sistema de pigmentos/enchimentos é alterado, as proporções em massa antigas frequentemente causam falhas graves, como filmes de tinta moles e redução da resistência à água. Dominar a ciência índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água é a chave para garantir a estabilidade da formulação e a conformidade com os parâmetros de desempenho.

1. Reação principal e parâmetros-chave da cura de epóxi-amina

Compreender o índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água Primeiro, é preciso reconhecer a reação de adição com abertura de anel entre resinas epóxi e agentes de cura amínicos: teoricamente, 1 grupo epóxi reage com 1 hidrogênio ativo da amina, mantendo uma razão molar de 1:1. É preciso dominar dois parâmetros fundamentais durante os cálculos:

• EEW (Peso Equivalente de Epóxi): A massa de resina (em g/eq) necessária para conter 1 mol de grupos epóxi. É fundamental observar que o EEW indicado na ficha técnica (TDS) da maioria das dispersões epóxi à base de água é feito de resina sólida, exigindo a conversão para a massa tal como fornecida com base no teor de sólidos.
• AHEW (Peso Equivalente de Hidrogênio da Amina): A massa do agente de cura necessária para conter 1 mol de hidrogênios amínicos ativos. Os agentes de cura à base de amina são, em sua maioria, soluções aquosas (teor de sólidos normalmente de 40% a 50%), e é preciso esclarecer se a referência é o produto sólido ou o produto tal como é fornecido.

Ao desenvolver sistemas à base de água de alto desempenho, é essencial uma combinação adequada entre a resina e o reticulante. Você pode conhecer mais opções de matérias-primas de alto desempenho conferindo nossos produtos, tais como Agente de cura latente à base de água RG 2822 e Poliol de poliéter S 5220.

2. Fórmula básica de cálculo e demonstração prática

Ao determinar o índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água, as etapas básicas do cálculo são as seguintes:

2.1 Fórmula teórica de dosagem do agente de cura (sólido)

Massa teórica do agente de cura (sólido) = Massa sólida da resina epóxi * AHEW / EEW

2.2 Exemplo prático de cálculo

• Dispersão epóxi à base de água: Teor de sólido 50%, EEW do sólido = 500. Ao utilizar 200 g da dispersão, obtém-se uma massa de resina epóxi sólida de 200 * 50% = 100 g.
• Agente de cura à base de água à base de amina: Teor de sólidos 40%, AHEW de sólidos = 200
• Processo de cálculo:
  1. Dosagem teórica do agente de cura sólido = 100 * 200 / 500 = 40 g.
  2. Conversão para a massa do agente de cura tal como fornecido = 40 / 0,4 = 100 g.
  3. Conclusão: 200 g da dispersão do Componente A devem ser combinados com 100 g do agente de cura do Componente B para atender à proporção equivalente teórica de 1:1.

3. Por que os sistemas à base de água exigem ajustes na relação de equivalência (valor R)?

Em aplicações reais, o índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água raramente fica exatamente na relação teórica de 1,0. Aqui, o Valor R (moles de hidrogênio ativo ÷ moles de epóxi) é apresentado:

• R = 1,0: Realizar a reticulação completa e equivalente.
• R > 1,0 (excesso moderado de amina): Em primers anticorrosivos à base de água, devido à resistência à migração/difusão do agente de cura na fase aquosa, à captura/neutralização de dióxido de carbono e às perdas por adsorção de pigmentos/enchimentos, o valor R é normalmente projetado entre 1,05 e 1,20 para compensar as diversas perdas do processo.
• $R < 1,0 (Ligeiro excesso de epóxi): Em sistemas que buscam alta resistência à água e a produtos químicos, é necessário reduzir adequadamente o valor R para 0,90 a 0,95 pode reduzir a amina livre residual, embora a densidade de reticulação deva ser cuidadosamente controlada para evitar o amolecimento da película de tinta.

4. Quatro erros comuns a serem evitados no cálculo de formulações

Ao calcular o índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água, evite os seguintes erros:

1. Confundir as linhas de base sólidas com a massa fornecida: Aplicar diretamente as massas de resina ou agente de cura, tal como fornecidas, nas fórmulas, sem levar em conta meios de diluição, como a água.
2. Confundir “índice de amina” com “peso equivalente de hidrogênio ativo (AHEW)”: O índice de amina indicado na Ficha Técnica (TDS) inclui aminas terciárias que não participam de reações de abertura de anel e não podem substituir diretamente o AHEW nos cálculos.
3. Incorporação de pigmentos inertes e cargas à massa reativa: Os pigmentos, os enchimentos e a água presentes no Componente A não participam de reações químicas; as dosagens do agente de cura só podem ser calculadas com base no teor de sólidos do epóxi puro.
4. Ignorando os diluentes reativos para epóxi: Caso sejam adicionados diluentes epóxi monofuncionais ou bifuncionais, seus grupos epóxi devem ser incluídos nos cálculos molares totais de epóxi.

5. Verificação da formulação e diagnóstico de falhas comuns

Para verificar a precisão do índice de cálculo do equivalente de epóxi à base de água, deve-se estabelecer um processo completo de verificação:

• Criar painéis com gradiente de valor R: Preparar amostras paralelas com R = 0,9, 1,0, 1,1 e 1,2 para testar comparativamente o tempo de secagem da superfície, o desenvolvimento da dureza, a resistência à água e o desempenho em teste de névoa salina.
• Teste de deterioração do tempo de vida útil: As aminas à base de água absorvem dióxido de carbono do ar após a mistura, fazendo com que a quantidade de hidrogênios ativos efetivos diminua com o tempo. Os painéis devem ser moldados sequencialmente aos 0 min, 30 min e 60 min após a mistura, a fim de avaliar as variações de desempenho.
• Diagnóstico rápido de falhas:
  • Filme de tinta macio, baixa resistência à água: Geralmente causado pela adição insuficiente de agente de cura (valor R muito baixo) ou pela confusão entre equivalentes sólidos e valores fornecidos pelo fabricante durante os cálculos.
  • Bom desempenho inicial, com clareamento após imersão em água posteriormente: Geralmente causado pelo excesso de amina livre residual (valor R muito alto).

Para otimizar ainda mais o desempenho em termos de nivelamento, antiespumante e umectação interfacial dos sistemas de revestimento à base de água, combinando-os com aditivos de alto desempenho de nossa unidade associada rk-chem.com é recomendado. Para obter mais suporte técnico sobre formulações de revestimentos à base de água, sinta-se à vontade para visitar nosso site oficial em senova-chem.com ou entre em contato diretamente com nossa equipe técnica por meio de senova-chem.com/contato.