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產(chǎn)品指南產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品知識(shí)

環(huán)氧樹(shù)脂涂料

環(huán)氧樹(shù)脂涂料(簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)氧涂料)以其性能優(yōu)異及應(yīng)用廣泛而聞名于世。在對(duì)合成樹(shù)脂改性、涂料品種創(chuàng)新和專(zhuān)用涂料發(fā)展等領(lǐng)域，環(huán)氧樹(shù)脂及其涂料都起著重要作用。目前，環(huán)氧涂料(清漆及磁漆)已成為涂料工業(yè)中的支柱產(chǎn)品之一。
1、環(huán)氧涂料的分類(lèi)
環(huán)氧涂料是合成樹(shù)脂涂料的主要產(chǎn)品之一，大體上有五種分類(lèi)方法。
(1)以施工方式分類(lèi)
有噴涂用環(huán)氧涂料、滾涂用環(huán)氧涂料、流涂用環(huán)氧涂料、浸涂用環(huán)氧涂料、靜電施工用環(huán)氧涂料、電泳施工用涂料、粉末流動(dòng)施工用涂料及刷涂用環(huán)氧涂料等。
(2)以用途分類(lèi)
有建筑涂料、汽車(chē)涂料、艦船涂料、木器涂料、機(jī)器涂料、標(biāo)志涂料、電氣絕緣涂料、導(dǎo)電涂料、耐藥品性涂料、防腐蝕涂料、耐熱涂料、防火涂料、示溫涂料、潤(rùn)滑涂料、燒蝕隔熱涂料、食品罐頭涂料和阻燃涂料等。總之，以用途分類(lèi)時(shí)，可概括為建筑用、工業(yè)用和特種用三大類(lèi)環(huán)氧涂料。
(3)以固化方式分類(lèi)
自干型環(huán)氧涂料：?jiǎn)谓M分、雙組分和多組分液態(tài)涂料；
烘干型環(huán)氧涂料：?jiǎn)谓M分(或雙組分)固態(tài)和液態(tài)涂料；
輻射固化型涂料：環(huán)氧樹(shù)脂改性的液態(tài)涂料。
(4)以固化劑名稱(chēng)分類(lèi)
有胺固化型環(huán)氧涂料、酸酐(或多元酸)固化型環(huán)氧涂料、離子引發(fā)固化型環(huán)氧涂料和合成樹(shù)脂固化型環(huán)氧涂料等。
(5)以涂料狀態(tài)分類(lèi)
有溶劑型環(huán)氧涂料、高固體分(少溶劑)型環(huán)氧涂料、液態(tài)無(wú)溶劑型環(huán)氧涂料、粉末型環(huán)氧涂料及水性(水乳化型和水溶型)環(huán)氧或環(huán)氧改性涂料。
在涂料工業(yè)中，以環(huán)氧涂料用途及狀態(tài)分類(lèi)居多。

2、環(huán)氧涂料的組成
環(huán)氧涂料由環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧酯、改性及固化用的合成樹(shù)脂(以上組分統(tǒng)稱(chēng)為基料)、固化劑、著色顏料及體質(zhì)顏料(簡(jiǎn)稱(chēng)顏填料)、溶劑(包括水)、各種功能性助劑等材料組成。其主要材料對(duì)環(huán)氧涂料的使用性影響如下。
(1)基料
環(huán)氧涂料中的基料是重要的成膜物質(zhì)。常用的基料品種除基礎(chǔ)基料環(huán)氧樹(shù)脂外，還有酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚硫橡膠、液態(tài)聚丁二烯、液態(tài)丁腈橡膠、糠醇樹(shù)脂、煤瀝青等輔助基料。環(huán)氧樹(shù)脂與輔助基料進(jìn)行科學(xué)合理地配合，可以制備各種性能的環(huán)氧涂料。
特別提示，環(huán)氧樹(shù)脂分子中含有吸電子基團(tuán)時(shí)，會(huì)增加與路易斯堿(親核試劑)固化劑的反應(yīng)速度、而降低與路易斯酸(親電試劑)固化劑的反應(yīng)速度；環(huán)氧樹(shù)脂分子中含有給電子基團(tuán)時(shí)，會(huì)增加與路易斯酸固化劑的反應(yīng)速度，降低與路易斯堿固化劑的反應(yīng)速度。掌握、控制環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的反應(yīng)速度，是決定環(huán)氧涂料涂裝性及使用性的技術(shù)關(guān)鍵之一。應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用技術(shù)要求，確定不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂。
(2)固化劑
固化劑結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性對(duì)環(huán)氧涂料的固化反應(yīng)速度起決定性作用。例如，在加成固化反應(yīng)中，芳胺加成物、苯酚/甲醛與胺縮合物都能在低溫下使環(huán)氧樹(shù)脂快速固化；300號(hào)聚酰胺在低溫下與環(huán)氧樹(shù)脂固化反應(yīng)慢；酸酐及其衍生物在較高溫度下才能與環(huán)氧樹(shù)脂充分固化。
用E—44環(huán)氧樹(shù)脂為基料，取胺當(dāng)量：環(huán)氧當(dāng)量＝0.6：1，在10～12℃下幾種胺固化劑的固化反應(yīng)性。
(3)顏填料
在環(huán)氧磁漆中，顏填料是不可缺少的組分。值得提示的是，額填料品種對(duì)涂膜內(nèi)應(yīng)力的影響。在涂料中，增加欽白和氧化鋅用量，會(huì)提高涂膜的彈性模量、增加內(nèi)應(yīng)力、降低粘結(jié)強(qiáng)度；增加鋁粉和滑石粉用量，會(huì)抑制涂膜體積收縮、提高彈性模量、對(duì)內(nèi)應(yīng)力基本無(wú)影響、并有改進(jìn)涂膜粘結(jié)強(qiáng)度作用。幾種常用的顏填料使涂膜產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力大小順序是：鈦白＝氧化鋅＞硫酸鋇＞碳酸鈣＞滑石粉＝鋁粉。
環(huán)氧涂膜的內(nèi)應(yīng)力隨著氧化鋅用量增多而增大，涂膜的粘結(jié)強(qiáng)度鵬氧化鋅用量增多而降低。試驗(yàn)證明，涂膜內(nèi)應(yīng)力超過(guò)粘結(jié)力時(shí)，涂膜就會(huì)剝離；內(nèi)應(yīng)力超過(guò)內(nèi)聚力時(shí)，涂膜就會(huì)開(kāi)裂。
(4)助劑
環(huán)氧涂料中的助劑主要有固化促進(jìn)劑、觸變劑、流平劑、消泡劑、阻燃劑、增塑劑和偶聯(lián)劑等，其中對(duì)固化反應(yīng)速度影響最大的是固化促進(jìn)劑。
環(huán)氧涂料中的環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑反應(yīng)時(shí)，選用的固化促進(jìn)劑結(jié)構(gòu)和用量對(duì)固化反應(yīng)速度影響甚大。當(dāng)固化促進(jìn)劑的空間位阻增大時(shí)，不利于固化反應(yīng)進(jìn)行；固化促進(jìn)劑用量增加，會(huì)加快固化反應(yīng)速度。
用液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂：多官能度環(huán)氧化物一硫化氫加成物＝100：75(質(zhì)量比)，選用叔胺作固化促進(jìn)劑，在25℃下進(jìn)行固化反應(yīng)。
用液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂：聚硫醇＝100：60(質(zhì)量比)，選用DMP—30作固化促進(jìn)劑，在25℃下進(jìn)行固化反應(yīng)，DMP—30用量對(duì)凝膠時(shí)間的影響見(jiàn)下表。表中①表示每100份(質(zhì)量份)環(huán)氧樹(shù)脂中加入固化促進(jìn)劑的份數(shù)(質(zhì)量份)。
(5)固溶劑
環(huán)氧涂料采用的溶劑多數(shù)由二種或二種以上有機(jī)溶劑混合而成，也稱(chēng)為惰性稀釋劑(簡(jiǎn)稱(chēng)稀釋劑)。值得注意的是，不同結(jié)構(gòu)的溶劑對(duì)固化反應(yīng)會(huì)起不同的作用。
1)溶劑的抑制作用在環(huán)氧基與含活潑氫化合物的固化反應(yīng)中，氫鍵接受體作溶劑時(shí)，對(duì)固化反應(yīng)起抑制作用。因?yàn)闅滏I接受體會(huì)與固化反應(yīng)體系內(nèi)的氫鍵給予體結(jié)合，消耗氫鍵給予體的濃度，減慢固化反應(yīng)速度。設(shè)氫鍵接體為Y，它與氫鍵給予體(HX)相結(jié)合成氫鍵： Y+HY→Y……HX
由于形成氫鍵，導(dǎo)致原固化體系內(nèi)的LIx與環(huán)氧基反應(yīng)效能減弱，使環(huán)氧樹(shù)脂分子內(nèi)(或固化反應(yīng)中產(chǎn)生的)經(jīng)基的自催化作用減弱。
2)溶劑的反應(yīng)性在固化反應(yīng)體系中，經(jīng)常存在路易斯酸類(lèi)固化促進(jìn)劑。如果選用環(huán)已酮作溶劑，會(huì)發(fā)生縮酮化反應(yīng)。如果選用酯類(lèi)作溶劑，會(huì)發(fā)生酯與羥基間進(jìn)行的酯交換反應(yīng)，這種反應(yīng)會(huì)影響固化涂膜的性能，尤其是在烘烤條件下，使用酮和酯類(lèi)溶劑時(shí)應(yīng)十分小心。

3、環(huán)氧涂料的應(yīng)用
目前，國(guó)內(nèi)外環(huán)氧樹(shù)脂及其改性樹(shù)脂制造的涂料品種和應(yīng)用領(lǐng)域大體相同其主要應(yīng)用領(lǐng)域如石油化工、食品加工、鋼鐵、機(jī)械、交通運(yùn)輸、電力電子、海洋工程、地下設(shè)施和船舶工業(yè)等都大量使用環(huán)氧涂料，具體應(yīng)用如下。
(1)防腐蝕涂料的應(yīng)用
人們以防腐蝕涂料的特定要求為依據(jù)，制備出各種防腐蝕涂料。應(yīng)用于鋼材表面、飲水系統(tǒng)、電機(jī)設(shè)備、油輪、壓載艙、鋁及鋁合金表面和特種介質(zhì)等防腐蝕，獲得優(yōu)異的效果。
(2)艦船涂料
海上的潮濕、鹽霧、強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)和微堿性海水的侵襲等苛刻環(huán)境，對(duì)涂膜是一種嚴(yán)峻考驗(yàn)。環(huán)氧涂料附著力強(qiáng)、防銹性和耐水性?xún)?yōu)異、機(jī)械強(qiáng)度及耐化學(xué)藥品性好，在艦船防護(hù)中起重要作用。環(huán)氧酪涂料用于船殼、水線(xiàn)和甲板等部位，發(fā)揮了耐磨、耐水、耐油和“濕態(tài)”粘結(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
(3)電氣絕緣涂料
環(huán)氧涂料形成的涂膜具有電阻系數(shù)大、介電強(qiáng)度高、介質(zhì)損失小和“三防”性好等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于浸漬電機(jī)及電器設(shè)備的線(xiàn)圈、繞阻及各種絕緣纖維材料、各種組合配件表面、粘接絕緣材料、裸0體導(dǎo)線(xiàn)、澆注料、電子元器件的絕緣保護(hù)等領(lǐng)域。
(4)食品罐頭內(nèi)壁涂料
利用環(huán)氧涂料的耐腐蝕性和粘結(jié)性，制成抗酸、硫等介質(zhì)的食品罐頭內(nèi)壁涂料。環(huán)氧樹(shù)脂—甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸制得水溶性的飲料罐內(nèi)壁涂料，用于啤酒和飲料瓶?jī)?nèi)壁防護(hù)，環(huán)氧—酚醛涂料用于食品罐頭內(nèi)壁防護(hù)、具有好的抗酸(硫)效果。中國(guó)是食品工業(yè)大國(guó)，食品飲料包裝用涂料前景看好。
(5)水性涂料的應(yīng)用
用環(huán)氧酯配制的水性電泳涂料有獨(dú)特階性能。涂膜有優(yōu)良的耐蝕性、保色性和一定的裝飾性。電泳涂料用于汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)療器械、電器和輕工產(chǎn)品等領(lǐng)域。
雙組分水性環(huán)氧涂料用于新引日混凝土間粘接，能有效地防止機(jī)械損傷和化學(xué)藥品危害；利用雙組分水性環(huán)氧涂料對(duì)核反應(yīng)堆裝備設(shè)施進(jìn)行防護(hù)，容易除去放射性污染；雙組分水性環(huán)氧地坪涂料等，都是無(wú)污染性的涂料品種。
(6)專(zhuān)用涂料的應(yīng)用
環(huán)氧專(zhuān)用涂料主要用于地下貯罐防腐、防水、防滲漏，高溫環(huán)境及宇宙飛行器燒蝕隔熱，指示設(shè)備或儀器的隔熱、阻燃防火、高溫防腐、鐵軌潤(rùn)滑及磁性材料防護(hù)等。
(7)粉末涂料的應(yīng)用
環(huán)氧粉末涂料用于家用電器工業(yè)、儀器儀表工業(yè)、電機(jī)工業(yè)、輕工行業(yè)、石油化工防腐、建筑五金、電氣絕緣、船舶工業(yè)和汽車(chē)零部件等領(lǐng)域。

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