下载文档原格式
一、环氧系列防腐涂料一、简介随着现代工业的发展，一批新兴工业领域的出现和许多现代工程的兴建，对防腐涂料承受环境的能力和使用寿命提出了更高的要求。
常用的防腐涂料已不能满足这些需要。
人们提出的“重防腐涂料(Heavy Duty Coating)”的概念，一般指在苛刻的腐蚀环境使用，包括底漆和面漆的配套涂料。
简单地说：重防腐涂料就是使用寿命更长，可适应更苛刻的使用环境的涂料称为重防腐涂料。
在化工大气和海洋环境里重防腐涂料一般可使用10年或15年以上，在酸、碱、盐和溶剂介质里，并在一定温度的腐蚀条件下，一般应能使用5年以上。
重防腐涂料的应用涉及现代化各个领域，大型的工矿企业：化工、石油化工、钢铁及大型矿山冶炼的管道、贮槽、设备等；重要的能源工业：天然气、油管、油罐、输变电、核电设备及煤矿矿井等；现代化的交通运输：桥梁、船舶、集装箱、火车和汽车等；新兴的海洋工程：海上设施、海岸及海湾构造物及海上石油钻井平台等。
环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚A在碱催化下缩合而成的聚合物，随分子量的不同，可分为液体和固体环氧树脂。
以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧涂料。
每年世界上约有40%以上的环氧树脂用于制造环氧涂料，其中大部分用于防腐领域。
环氧防腐涂料是目前世界上用得最为广泛、最为重要的重防腐涂料之一。
环氧树脂类防腐蚀涂料种类很多，大致可分为：胺固化环氧涂料、聚酰胺固化环氧涂料、胺加成物固化环氧涂料、环氧粉末涂料、环氧改性涂料。
二、环氧系列防腐涂料性能特点环氧系列涂料产品具有涂膜坚韧、耐磨、附着力好、耐化学腐蚀、耐强碱、耐水、耐溶剂、耐油等性能优异的特性，并有良好的绝缘性。
主要体现在以下几个方面：1、极好的附着力环氧树脂结构中含有不易水解的脂肪基（－C－）和醚键（－C-O-C-），能够产生电磁引力。
另外，在固化过程中活泼的环氧基和介质表面上的游离键起反应而形成牢固的化学键，从而使环氧树脂涂层获得极好的附着力。
2、优异的防腐蚀性能环氧树脂固化涂层，含有稳定的苯环、醚键等，结构致密，耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐水。
环氧树脂的应用及市场分析环氧树脂通常是一种在液体状态下使用的环氧低聚物，固化反应过程中收缩率小，与固化剂反应时可以形成三维网状热固性塑料。
其固化物具有良好的力学性能、耐热性、黏接性、耐化学药品性以及电气性能，是应用量较大的热固性树脂[1]。
由于环氧树脂具有优异的热稳定性、防腐性、黏接性和成型性等性能，常被制成涂料、黏合剂、复合材料及电子电器产品，广泛应用于土木建筑、光学机械、电气电子、工程技术及文体用品制造等方面[2-3]。
1 环氧树脂的应用1.1 涂料环氧树脂对多种基材具有优异的附着力，因此可以作为涂料的主要成膜物质。
环氧树脂涂膜的电绝缘性、机械强度、抗化学药品性也非常出众，因此我国生产的环氧树脂中大约有30%～40%被加工成各种各样的涂料，广泛应用于汽车、船舶、钢结构建筑物、家用电器、土木工程、机电工业等领域[4-7]。
受环保督查影响，关闭小型涂料企业及下游涂装企业的新闻时有报道，此部分企业关闭造成相关产量与收入向规模型企业转移，涂料行业近期呈现规模不断扩大，但盈利水平下降的趋势。
传统的溶剂型涂料中存在大量有机溶剂，这些有机溶剂的挥发不仅能引发光化学烟雾，还能引起大气层酸度变化等，对人体健康和生态环境危害极大。
我国近期颁布多项法律法规限制溶剂型涂料的生产和使用，从而极大地促进了环境友好型涂料的技术进步和产品推广。
环境友好型涂料包括环氧树脂水性涂料、环氧树脂无溶剂涂料、环氧树脂高固体份涂料等重要品种。
水性环氧树脂的研究国外始于20世纪70年代，我国始于20世纪90年代。
第一代水性环氧树脂用乳化剂直接进行乳化制备；第二代水性环氧树脂采用低相对分子质量油溶性环氧树脂进行水性固化制备；第三代水性环氧树脂将非离子型表面活性剂接枝在环氧树脂和固化剂上，形成稳定的乳化体系制备。
用水性环氧树脂制成的涂料可以达到或超过溶剂型产品性能[8-15]。
无溶剂环氧树脂涂料由环氧树脂、固化剂和活性溶剂组成，其有机溶剂含量趋于零，应用于长距离输送管线的防腐层和管道外防腐等领域。
液态环氧涂料选用浅析摘要：随着建材防腐市场的发展与进步，重视市政给水管线内防腐用材的质量控制对于现实施工中具有重要的意义。
本文主要介绍市政公用给水焊接钢管液态环氧树脂内防用材的质量优选控制技术的有关内容。
关键词：市政；给水；管线；环氧；内防；质量；控制；优选；中图分类号：tu99文献标识码：a 文章编号：引言当前液态环氧树脂涂料质量参差不齐，相应标准又不尽完善，考虑到事关老百姓的饮用水安全，因此分析论证给水管线内防腐用材选用问题，以便加强市政管线工程前期质量预控，降低潜在职业健康安全危害。
设计和规范相关要求：在给水管线设计中常规设计是成品钢管及管件内防腐均采用饮用水卫生级无毒环氧树脂防腐涂料。
相关规范gb50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范中有“5.4.1管道的内外防腐层宜在工厂内完成；5.4.3液态环氧涂料内防腐层要求内表面经喷(抛)射处理，钢管两端60-100mm范围内涂刷硅酸锌或其它可焊性防锈涂料，干膜厚度20-40微毫；内防腐层施工应按涂料生产厂家产品说明书的规定配置涂料，不宜加稀释剂。
”的规定。
而针对饮用水卫生级无毒环氧树脂防腐涂料分有溶剂和无溶剂型，两者在技术性能和满足饮用水卫生要求及施工工期和造价均有其优点及缺点，如何选用是项目管理者和设计人员应该考虑的课题。
二、液态环氧材料技术经济对比分析：液体环氧类涂料可分为溶剂型和无溶剂型。
溶剂型涂料中含溶剂30%～50%为高溶剂型，10%～20%为低溶剂型（或称厚浆型）。
相同厚度的漆膜，无溶剂涂料成膜物质接近100% ，而溶剂型涂料中的有机溶剂要发挥到大气中，成膜物质仅剩50%～70% ，涂料用量要增加近一倍。
无溶剂环氧漆涂一遍用量，干膜厚度就可达设计要求的不小于200μm 。
而有溶剂环氧涂料一遍用量为0.2㎏/㎡，干膜厚度仅40 μm～50 μm ，要涂到200 μm厚必须涂刷四遍，而且每遍间隔时间要4～8小时（25℃左右）方可涂刷。
无溶剂型环氧涂料简介：无溶剂型环氧涂料属于高固体分涂料。
无溶剂型环氧涂料是不含挥发性有机溶剂的环氧树脂涂料，它是双组分涂料，一个组分是环氧树脂、活性稀释剂、颜料、体质颜料，另一个是固化剂。
无溶剂型环氧涂料应采用低分子的液态环氧树脂（如E-44）降低涂料的黏度。
若其黏度仍很高，则要加入活性的稀释剂调整黏度，常用稀释剂为甲苯基缩水醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚等。
稀释剂的用量一般小于树脂质量的15%。
当使用活性稀释剂时，应按1︰1摩尔比增加固化剂的用量使环氧树脂固化。
无溶剂型环氧涂料的固化剂常常用多元胺和低分子量的聚酰胺。
当用多元胺类作固化剂时，可常温固化，但固化速度缓慢，需加入苯酚、水杨酸、苯甲醇等加速反应。
当用低分子量的聚酰胺作固化剂时，可常温或潮湿空气中固化，但在15℃以下，环氧涂料也需要加促进剂三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）加速固化，用量为聚酰胺的1%-10%。
聚酰胺固化环氧树脂漆膜性能良好，附着力强，耐磨性，耐水性，耐候性良好，但耐溶剂性差。
特点：无溶剂型环氧涂料的特点如下：无溶剂型环氧涂料的优点是较环保、无溶剂，一道漆膜厚200-300μm，耐腐蚀。
缺点是使用期限太短，漆膜较脆、黏度大。
施工事项：①无溶剂型环氧涂料需要采用专用设备施工，宜采用热喷涂或双口喷枪喷涂；②无溶剂型环氧涂料在涂装前需要按比例配合两组分，必要时熟化后施工；③无溶剂型环氧涂料的漆膜干燥一般采用常温干燥，对于绝缘材料的涂覆需要烘干。
应用范围：无溶剂型环氧涂料最适合涂装通风不良环境的设备，可用于海上采油设备、装载石油、船舱、槽车等，是一种重要的重防腐涂料。
中国新型涂料网。
无溶剂环氧防腐涂料的组成，优点
无溶剂环氧防腐涂料主要由环氧树脂、固化剂、填料、稀释剂和其他助剂组成。
优点：
1. 环保：无溶剂环氧防腐涂料不含有污染环境的有机溶剂，减少了有机溶剂的挥发和排放，对环境友好。
2. 耐腐蚀性能好：环氧树脂有较好的耐腐蚀性能，能够有效防止金属基材的腐蚀和氧化，同时提供保护层来延长基材的使用寿命。
3. 耐磨性好：无溶剂环氧防腐涂料具有较好的耐磨性能，能够在恶劣的环境下保持其防护功能，并且能够承受较大的机械刷擦和冲击力。
4. 使用方便：无溶剂环氧防腐涂料使用时不需要配制和稀释溶剂，直接使用即可，操作简便，提高施工效率。
5. 耐候性好：无溶剂环氧防腐涂料能够在不同的气候条件下保持其防护效果，具有很高的耐候性。
6. 干燥速度快：无溶剂环氧防腐涂料干燥速度较快，可以快速形成坚固的保护膜，提高工程的进度效率。
无溶剂液体环氧防腐涂料及其应用张炼（廊坊市东化防腐工程有限公司总经理)摘要：无溶剂液体环氧防腐涂料就是防腐涂装得发展方向,它可以提高防腐层质量、提高涂敷功效、降低成本，而且环保、节能、无污染。
一次性厚涂技术,将得到优质、长效得防腐层.一、液体环氧涂料得分类及对比用于石油、化工管道与贮罐内外防腐得涂料品种很多,但从防腐性能、投资造价、使用寿命与施工技术等方面考虑,用量最大、用途最广、历史最悠久得就是液体环氧涂料。
在我国２0世纪80年代前,用中分子环氧树脂与部分高分子环氧树脂加入25％以上得溶剂,制成溶剂型液体环氧涂料,在90年代改进成溶剂含量小于20％得厚浆型环氧涂料,在２0世纪末研制并生产出无溶剂液体环氧涂料，该涂料不含挥发性得、有毒性得苯类稀释剂，固体含量接近1００％。
液体环氧涂料性能得优劣主要由两大因素决定，其一就是环氧树脂含量,其二就是溶剂含量。
经试验研究环氧树脂含量最少不应低于2５%。
涂料中环氧树脂含量高，防腐层粘结力大,机械强度高，涂敷时固化速度快，涂层密实，可以得到性能优良得防腐层.涂料中溶剂含量应越少越好,涂料含量直接影响着涂层得致密度与针孔得数量，还关系到涂敷遍数、工效、工期、人工与机械得费用。
在选购涂料时，应首选溶剂含量低、固体份含量高得涂料。
溶剂在漆膜干燥过程中应全部挥发，造成浪费、污染与危害，并使干膜厚度减少。
一般溶剂含量20％以上得涂料，一遍漆干膜厚度大约在40～8０μm,若按最低要求得防腐层厚度30０μm计算，至少要涂四遍以上。
第一遍漆膜表干后,方可涂第二遍漆,若每遍间隔2~６h，涂敷30０μm厚得防腐层,施工周期要2~4天，工效远远低于可一次性厚涂得无溶剂液体环氧漆.更要指出得就是涂层致密性得问题，因涂料中含溶剂，在漆膜干燥过程中溶剂挥发会产生针孔与本论文在中国石油石化静电专业委员会、中国石油石化防腐新技术开发中心举办得“2０1２全国石油石化化工行业腐蚀防护与控制暨高新涂料技术应用交流会"上发表。
表面缺陷。
为了消除针孔与增加防腐层厚度，要涂敷第二遍涂料,把上遍涂膜得针孔大部分覆盖,只有少量重叠,靠这样多层得涂敷才能达到无针孔得防腐层。
可就是,第一层、第二层及以后涂得若干层中留下前层得隐蔽下得针孔，又称之为盲孔。
在表层留下得针孔称之为显孔。
盲孔、显孔与隐藏得裂痕缺陷造成涂层致密性差，在今后得实用中,遇到化学介质得长期浸渍，腐蚀性得酸、碱、盐会进入缺陷中并存留,造成涂层电性能下降、强度降低，先失去防腐作用。
因此施工相同厚度得防腐层，用无溶剂涂料比用有溶剂涂料涂敷得防腐层在质量上要优异。
无溶剂液体环氧涂料可以一次性厚涂达到2000μm以上，工效高,涂敷速度快,提高质量、提高功效、降低成本、环保、节能、无污染，就是引领涂料工业发展方向得新产品、新技术。
表1 有溶剂与无溶剂涂料比较二、无溶剂液体环氧涂料种类无溶剂液体环氧涂料有无溶剂环氧彩漆、无溶剂环氧陶瓷涂料、无溶剂环氧煤沥青涂料等种类。
1、无溶剂液体环氧涂料——环氧彩漆环氧彩漆就是液体环氧漆得一个品种，环氧漆就是属化学固化型油漆，环氧树脂与固化剂混合后，发生化学交联反应,生成不熔不溶得大分子立体网状结构，质地致密、机械强度高,环氧环、苯环与醚键化学性质稳定，耐多种酸、碱、盐得浸泡,醚键与羟基就是极性基团,与钢铁产生极性吸附,粘结力大，附着力强。
表2 无溶剂型环氧彩漆性能指标2、无溶剂液体环氧涂料—-环氧陶瓷涂料环氧陶瓷涂料欧美国家称之为Ｃeramic Ｅpoxy，就是液体环氧涂料系列产品中得耐磨品种，内含大量高纯度石英粉，涂层光亮、坚硬、耐磨。
组成中含煤沥青得外观呈黑色，简称黑陶，用于中水与污水，组成中不含煤沥青得外观为白色，简称白陶，属于无毒型,用于生活饮用水。
无溶剂型环氧陶瓷涂料不含任何有机溶剂与活性稀释剂,符合环保与安全要求,固体含量接近１０0％,适用于机械喷涂，可厚涂一次成形，涂层密实、无针孔，省料、省时、省工,降低成本，就是涂料工业发展得方向。
涂层光滑、坚韧、耐水、耐磨、耐化学介质浸蚀，防腐性能优良,就是最好得内防腐材料。
可加热或常温涂敷，常温固化养生，施工方法简便易行.环氧陶瓷涂层光滑，磨阻系数低,适用于钢管、铸铁管、混凝土管等输水管道内涂，可降低磨阻，增加输量，减少投资.也适用于钢储罐、混凝土、凉水塔、污水厂、码头等设备得内外防腐。
主要技术指标符合美国国家标准协会与美国自来水厂协会得ＡNＳＩ／ＡWWA C210-0７《钢质水管道液体环氧内外防腐层》标准与东化防腐公司企业标准Q/DH ０8-20１2《环氧陶瓷涂料》得要求。
表3 AＷWＡ C 210—07性能指标3、无溶剂液体环氧涂料——环氧煤沥青涂料环氧煤沥青涂料在２0世纪７0年代前就是用煤焦油为主料，加入环氧树脂，因此原称环氧煤焦油涂料（coａl tar epoｘy).加入固化剂后,即发生固化反映，形成漆膜。
可就是煤焦油中含有酚类物质,酚类物质也能与固化剂发生反应，会增加固化剂用量,而且有些酚类物质在形成涂层后还会逸出，投入使用后,影响涂层防腐性能。
后来改进为采用精炼得煤焦沥青,除去有害杂质制成环氧煤沥青涂料.随科学技术得发展，环氧煤沥青涂料从20世纪80年代得溶剂型,其固体含量7０％，到９０年代发展为厚浆型,固体含量≥80％,目前已生产出无溶剂型，其固体份含量高达≥９8％。
国标ＧB 50268与石油行标SY/Ｔ０44７—96得固体含量仍按厚浆型要求,而最新得石油行标SY/T０４57—2010已明确无溶剂环氧涂料得固体含量指标为≥98％。
表4 无溶剂环氧煤沥青涂料技术指标4、无溶剂液体环氧衍生产品——环氧煤沥青冷缠带无溶剂型环氧煤沥青冷缠带就是环氧煤沥青加玻璃布防腐层得更新换代产品,就是东化公司自主研发得专利产品,专利号：ZL 93 2 ２１420、7。
本品由基带与定型胶两部分组成，基带就是浸过环氧煤沥青涂料得丙纶无纺毡，取代含碱、含蜡得玻璃布，定型胶就是无溶剂型环氧煤沥青涂料，取代溶剂型环氧煤沥青涂料。
为达到国标ＧB ５02６８－2008与中石化行标SＨ 3022—19９9标准要求得防腐层厚度，可提供三种型号,即:防腐层组合厚度0、4mm得GH 4０1加强级、０、6mｍ得GH 40２特加强级与0、8mｍ得GH 403加厚级(即中石化标准得特强级）。
为了适应中国南北方温差较大得情况，按施工环境温度将配套得定型胶分为三种型号,即:常温胶（5℃以上使用）,低温胶(—5℃以上使用）与超低温胶（—５℃以下使用)。
本产品20０4年通过北京市市政管理委员会鉴定,认为具有方便施工、降低成本、提高防腐质量、有利于改善环境保护得特点，在环氧煤沥青防腐材料中达到国内领先水平,可以在市政工程中推广应用。
环氧煤沥青冷缠带中采用得环氧煤沥青涂料（又称定型胶)属无溶剂型,解决了原溶剂型环氧煤沥青涂层针孔多、涂层不密实，有盲孔、显孔得缺陷。
两胶一带即可达到国标要求得厚度，涂层致密、无针孔,大大提高防腐层得质量。
采用两胶一带施工工艺，取代原来标准中要求得四油一布加强级与六油二布特强级与中石化得五油三布特强级,简化施工工艺,缩短工期，提高工效,节约工程成本.冷缠带有可在不同环境温度下施工得三种定型胶，使环氧煤沥青防腐可在全天侯施工,解决了以往冬季不能施工得弊病.环氧煤沥青冷缠带就是基带与定型胶配套供应,提高了现场施工环氧煤沥青涂层得预制程度.无纺布不含蜡、不含碱,消除了因玻璃布含蜡、含碱造成得粘结力差与吸水率高，不耐酸、碱、盐浸蚀得弊病,大大提高了环氧煤沥青涂层得粘结力、机械强度与在盐碱地区得防腐性能。
施工后涂层厚度均匀、质量稳定、外观漂亮、防腐性能优良.环氧煤沥青冷缠带适用于埋地与水下钢质输油、天然气、自来水、供热管道得外壁防腐，也适用于钢质储罐罐底及污水池、屋顶防水层、卫生间、浴室、地下室等混凝土结构得防水与防渗漏.环氧煤沥青冷缠带尚无相应行标,企业标准为Ｑ/ＤＨ 01-201２《环氧煤沥青冷缠带》，其外观、防腐层厚度、电火花检漏电压等主要技术指标均符合国标GＢ 50268、中石化行标ＳH 3０22与石油行标SＹ／T 0４47等标准得相应要求.表５环氧煤沥青冷缠带技术指标三、无溶剂液体环氧涂料施工方法1、手工施工方法无溶剂液体环氧涂料尽量不采用手工施工,环氧类涂料就是化学反应型涂料，当环氧树脂（在A组份内)与固化剂(在Ｂ组份内）混合后,固化反应开始，产生得热量又加速了反应速度，涂料会增稠甚至凝固而无法涂敷使用,这段时间称为使用期。
涂料中溶剂含量高，溶剂挥发可带走一部分热量,可以延长使用期,但又出现每遍涂层只能达到5０~100μm干膜得问题，需要增加涂敷遍数。
无溶剂液体环氧涂料中树脂含量高，涂料粘度较大,为了降低粘度,一般采用预热到４０℃～70℃,当A、Ｂ料混合后，化合反应速度更快.无溶剂环氧涂料亦可制成手刷料，有些厂家采用加入活性稀释剂得配方，但其价格较高,而且活性稀释剂有挥发性，有毒,影响施工人员得身体健康.东化公司研制得冷缠带配套定型胶就是无活性稀释剂得无溶剂液体环氧涂料，可以手工施工，其施工方法就是A、B料按1:1混合,搅拌均匀即可涂刷。
２、机械化施工因无溶剂环氧涂料按比例加入固化剂后，化学反应产生得热量大,会加速固化反应,使涂料使用期缩短,故通常得空气喷枪与单缸高压无气喷涂机均不能使用，应采用双缸双路高压无气喷涂机。
双缸双路喷涂就是将环氧涂料得A料、B料分别预热,由A料泵、Ｂ料泵分别输送到喷咀前得预混器混合，混合后得涂料立即经喷咀喷到被涂物上，迅速固化形成涂膜，达到一次性厚涂得效果。
在照片与录像中可以瞧到施工无溶剂环氧煤沥青管道外壁防腐层，一次性厚涂达到美国AWWA标准，防腐层厚度大于14密耳（４06μm)。
双缸双路喷涂机照片ﻬ附件1~3：无溶剂液体环氧防腐涂料施工及验收规范摘录附件1：铸铁管及钢管机械喷涂环氧陶瓷内衬施工及验收规范前言：2０02年，东化公司根据国外市场得需求,自主研制出专利产品无溶剂环氧陶瓷涂料及其专用喷涂机（中国专利号ZL 02 1 ５5４1８、8与ZL 02 2 ８9182、７）,用环氧陶瓷内衬得球墨铸铁管、钢管与管件在国内外得使用量日渐增多，先后大批量出口科威特、新加坡、安哥拉及阿尔及利亚等国,在管道防腐材料国际市场竞争中争得一席之地.为了向用户提供准确而完整得信息,东化公司根据在涂料研制、生产与施工实践所积累得经验，编制了本企业标准。
本标准为推荐性标准，供有关设计、施工、监理部门参考、使用,并仅适用于在本标准中规定得材料品种。
本标准得主要内容有：范围、规范性引用文件、内衬层结构及施工工艺流程、材料、原料准备、铸铁管内表面预处理、钢管内表面预处理、机械喷涂法内衬、手工浇涂法内衬、检验与修补、管端清理及承插口涂敷、管外壁涂漆、吊运及防护、现场补伤及补口、安全注意事项等。
