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首页 > 环氧涂层专题 > 环氧树脂防腐蚀涂料

总体概况

迄今为止,国内外水性重防腐蚀涂料的品种有水性无机富锌涂料、水性环氧涂料、水性聚氨酯涂料、水性丙烯酸涂料、水性氟碳涂料、水性有机硅涂料及溶胶- 凝胶涂料等,尽管它们仅占重防腐蚀涂料的5%~6%,但发展潜力很大。

 
水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液 ,三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。水性环氧树脂配合固化剂最为广泛的用途是用作涂料。

    水性环氧涂料与溶剂型涂料相比也存在以下一些优点和缺点。

 

    (一) 水性环氧树脂涂料的优点

 

    (1) 环保性能好。具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,空气污染小。

 

    (2) 以水作为分散介质,无气味、不燃,储存、运输和使用过程中的安全性高。

 

    (3) 施工工具可用水直接清洗,可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并有较高的交联密度。这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。

 

    (二)水性环氧树脂涂料存在的问题和技术动向

 

    (1) 价格高

 

    ① 目前水性防腐蚀涂料普遍存在固含量低的缺点,固含量低将使生产厂家的成本加大。

 

    ② 由于水性环氧涂料需要经过一定的方法处理使本不水溶的树脂体系变成水溶的以利于施工,因此,相比较而言达到同等厚度的涂层水性环氧涂料的价格要比溶剂型和无溶剂型环氧涂料要高一些。

 

    (2) 涂料性能有待提高

 

    ① 分散问题。a. 颜填料的分散稳定性较溶剂型涂料差,易于聚集沉淀。而防锈颜料常常是靠微弱的水溶作用来发挥其功能的,因此,水性环氧涂料可用的防锈颜料受到一定的限制。b. 水性涂料对抗强机械作用力的分散稳定性差,输送管道内的流速急剧变化时,分散微粒被压缩成固态微粒,使涂膜产生麻点。

 

    ② 施工性能有待提高。a. 润湿较差问题。水性涂料对底材表面清洁度和施工过程的要求较高,因水的表面张力大,所以污物易使涂膜产生缩孔。b. 水性涂料在低温高湿等环境下干燥固化速度非常慢。原因是水的蒸发热高,在低温和高湿情况下,水蒸发慢,延长干燥时间。尤其是在0 ℃以下涂料施工后尚未成膜就上冻成冰,无法进行施工。c. 涂膜干燥过程中的闪蚀问题。在钢铁表面施工时,由于水的电导率高,易使钢铁发生腐蚀。

 

    ③ 储存问题。在低于0 ℃的情况下可能会造成涂料的变质。

 

    (3) 涂层性能有待提高

 

    ① 水性防腐蚀涂料从根本上说是借助于成膜树脂的亲水化。树脂亲水化途径有自乳化与外乳化两种。无论哪种途径都必须引进含亲水性官能团的物质,在自交联体系中,涂料成膜一般亲水官能团依然游离,并没有交联转化成疏水链段,这样不可避免会影响涂膜的耐介质性、耐腐蚀性等性能。为了将这些亲水官能团在成膜后转化为疏水基团,可通过研究水性涂料成膜交联机理,寻找新型交联剂、添加剂,使树脂具有更好的致密性,从而提高涂料的机械性能;研究乳液聚合原理,寻找新型乳化剂,使乳液聚合更加均匀,单体转化率更高,减少传统乳化剂用量,提高涂层的耐水性。

 

    ② 水性环氧树脂固化不充分影响其防腐蚀性能。水性环氧分散相粒子尺寸较大时,粒子表面的固化剂浓度相对较高,导致表面快速固化,随着固化反应的进行,环氧树脂分散相的表观黏度不断增大,Tg 也会逐渐提高,固化剂分子向环氧树脂粒子内部扩散速度逐渐变慢,环氧树脂粒子内部来不及固化而致使涂膜固化不完全。固化剂与环氧树脂的相容性不稳定,原因是固化剂水溶体系和环氧涂料水溶体系不完全一致,尤其是当一个组分为水溶另一组分为树脂体系时更易发生。

 

    (4) 环保方面有待提高

 

    由于水性体系中使用了乳化剂和其他小分子助剂,可能对环境存在一定的影响,有待寻找新型高性能乳化剂和其他助剂使涂料在使用过程中更加环保。

 

    目前水性环氧树脂体系的研究方向主要是寻找更好的固化剂,改善交联度、硬度和柔韧性,缩短固化时间,提高力学性能,扩大使用范围等。