徐州新大陆特种涂料有限责任公司
环氧系列防腐涂料
5 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。
环氧树脂防腐涂料
10082683 周超（材制080）
据报道, 世界上每年因腐蚀造成的损失高达几千亿美元, 近几年, 我国每年因腐蚀损失也达上千亿元人民币。因此, 搞好防腐涂料的开发和应用非常重要。在各种防腐技术中, 涂料的防腐技术应用最广泛。据日本有关方面的调查表明, 在金属表面处理耐腐蚀材料、防锈油、缓蚀剂、电化学保护等防腐技术措施中, 防腐涂料的投资占防腐总投资的62.6% 。由此可见, 防腐涂料所居的重要地位及其广阔的发展前景。环氧树脂是防腐涂料中最主要的一类。环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固型树脂。环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点被广泛应用, 并通过环氧结构改性、橡胶改性、填充无机填料、膨胀单体改性等制成防腐涂料。环氧树脂涂料有优良的物理机械性能, 最突出的是对金属的附着力强、固化收缩率低; 另外, 它的耐化学药品性和耐油性也很好, 特别是耐碱性非常好。环氧涂料形成涂膜的优异“湿态”粘接力，是其他涂料望成莫及的。另外，环氧树脂涂料还有特殊的保护效能，如对水泥制品的防渗透、对橡胶制品的防老化、对车间的防静电和防特殊介质侵蚀等。
环氧树脂是指在分子结构上含有两个以上环氧基—CH(O)CH—的高分子化合物。通过与其他基团的交联使其具有良好的化学稳定性，因为可用于制造防腐涂料。适宜制造防腐涂料的有三类：双酚A型、诺伏腊克型和双酚F型。用量最大的是双酚A型。
双酚A型环氧树脂由双酚A（二酚基丙烷）与环氧氯丙烷缩合而得。分子结构式可用下式表示：
双酚A型环氧树脂分子式
n代表缩聚度，一般n=0～20，线型环氧树脂n>25，可高达100。n值越高，相对分子量越大，树脂软化电越高。
诺伏腊克型环氧树脂是由苯酚或领甲基苯酚甲醛缩合物与环氧氯丙烷反应制成，又称苯酚甲醛环氧树脂或甲酚甲醛环氧树脂。有多种异构体，苯酚甲醛环氧树脂结构式示意如下：
苯酚甲醛环氧树脂结构式
n=0.2～0.6，相当于管能度为2.2～3.6。该类环氧树脂的每个链节含有2个以上的环氧基，成膜时交联密度大，耐高温、耐化学腐蚀性能好，但漆膜硬度太高，脆性大，适宜制造粉末涂料。 双酚F型环氧树脂以双酚F与环氧丙烷为原料制得。双酚F环氧树脂的分子结构与苯酚甲醛环氧树脂相似，但相对分子质量非常低。双酚F有三个异构体，因为双酚F环氧树脂也有三种异构体，结构式如下：
防腐涂料及应用
1 防腐蚀涂料的基本知识
防腐蚀涂料与涂装是材料防腐蚀的重要手段之一，其目的是将工件／环境界面代之以工件／涂层／环境界面，利用涂膜的耐蚀、抗渗、缓蚀等功能保护材料免受环境侵蚀，延长其使用寿命。
1.1 涂料、涂膜的基本概念及涂料防腐蚀特点
1.1.1 涂料与涂膜
涂料习惯称为油漆，涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态薄膜的一类液体或固体材料的总称。由于早期大多以植物油为主要原料，故有“油漆”之称，现合成树脂为其主要原料，故称为“涂料”，但常在具体涂料品种名称中用‘‘漆”字表示“涂料”，如调和漆、底漆等。以防腐蚀为主要功能的涂料称为防腐蚀涂料。
涂膜(漆膜、涂层) 涂料经施涂所形成的连续固态薄膜。
涂装指将涂料涂布到被涂物表面，经固化成膜的工艺。涂装工艺一般由涂前表面处理、涂布、干燥固化三个基本工序组成。
1.1. 2 涂料防腐蚀特点及在防腐蚀领域中的地位
涂料与涂装防腐蚀技术由于其具有的众多优点，是最经济、应用最广泛的有效保护方法，在防腐蚀领域中占有重要的地位。
涂料与涂装防腐蚀特点主要体现在：
①涂膜自身对酸碱盐的惰性决定其在金属发生电化学腐蚀的情况下具有耐蚀性；高分子树脂及无机成膜物的介电常数高，阻止了腐蚀电路的形成，从而起到隔离腐蚀介质保护基材作用。
②可供选择的品种多，能适合多种用途。随着石油化工工业的发展，涂料工业已形成以合成树脂和无机材料为主体的精细化工行业，能生产包括各大类千余个涂料品种。在使用条件、耐腐蚀性、涂装工艺和价格成本等方面均有适当的品种供选择。
③可与其他防腐措施(如阴极保护、金属喷涂、金属镀等)配合使用，从而获得极完善的防腐蚀系统。
④在防腐蚀保护的同时，还具有装饰、标志、伪装、防火、润滑、防噪音等功能。
⑤施工方便，应用广，不受构件大小、结构复杂的限制，有的工件可在工厂作业线上涂装，有的也可在设备的使用现场和工程工地进行。易于现场维护、维修、更新，可在设施和工程不停止生产和运行的情况下进行施工。工期短，对生产影响小。
摘要
目前，金属腐蚀已经给世界各国带来了巨大的经济损失，长期以来为了减少腐蚀的损失，人们采取了各种措施，但迄今为止最普遍、最经济、最实用的保护措施还是涂料保护。
近年来各种环境友好型涂料如水性涂料、粉末涂料以及高固体份材料等越来越多的受到人们的青睐和市场的认可。在这些环境友好型涂料中使用最多最广泛的是水性涂料。
本文概述了国内外水性环氧涂料的研究进展，介绍了水性环氧防腐涂料的制备方法，对涂膜性能的影响因素进行的探讨。由实验得出结论，当环氧／胺氢当量比是1．1时，其涂膜综合性能是最好的。随着PVC的值增大，涂膜的耐盐水性能提高，在PVC为30％时，涂膜的耐盐性达到一个最大值。PVC为30％的涂膜附着力性能较为优异。
关键词：环氧树脂；水性防腐涂料；涂膜性能；颜填料体积浓度
Abstract
At present, metal corrosion has brought a huge economic loss to the whole world, long-term
since in order to reduce the corrosion loss, people have taken all kinds of measures, but at present
the most common, the most economical, the most practical protective measures or protective
coating.
In recent years a variety of environmental friendly coatings such as waterborne coatings,
powder coatings and high solid materials by more and more people of all ages and market
