眾所周知，溶劑型涂料在生產(chǎn)和涂裝過程中揮發(fā)大量有機(jī)溶劑對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。開發(fā)雙組分無（少）溶劑型環(huán)氧涂料是當(dāng)務(wù)之急、是減少污染和公害的重要措施之一。

   設(shè)計(jì)無（少）溶劑型環(huán)氧涂料時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)掌握該品種涂料對(duì)基料、活性稀釋劑、固化劑、顏填料和助劑等的基本要求，遵循以下基本原則。

   ①涂料組分無毒害性選用無毒害組分是無（少）溶劑環(huán)氧涂料最基本的要求。該品種環(huán)氧涂料是環(huán)保型涂料品種，不允許在涂料生產(chǎn)和涂裝過程中釋放出有毒害性的低分子物。

   ②涂膜有優(yōu)異的“三防”無溶劑型環(huán)氧涂料多數(shù)用于（防霉菌、防濕熱和鹽霧）條件下，涂膜的有效交聯(lián)密度（ρ）應(yīng)較大、涂膜不應(yīng)含有可被腐蝕性介質(zhì)破壞的化學(xué)鍵或基團(tuán)，保證涂膜在“濕態(tài)”下的粘接強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)的完整性。

   ③應(yīng)便于涂料生產(chǎn)和涂裝在制造涂料時(shí)，各組分間應(yīng)有好的混溶性、涂料內(nèi)的顏填料穩(wěn)定性好；在涂裝時(shí)，涂料對(duì)被涂物有好的滲透性、附著性、保證層間粘接性和重涂性，且不應(yīng)不產(chǎn)生流掛和起泡等弊病。

 

 

   在無（少）溶劑型環(huán)氧涂料配方設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分掌握各組分的特性和涂料對(duì)各組分的要求，嚴(yán)格選取基料、固化劑、稀釋劑、顏填料和助劑，發(fā)揮無溶劑型環(huán)氧涂料的長(zhǎng)處。

   1.對(duì)基料的要求無溶劑型環(huán)氧涂料對(duì)基料的要求與高固體分環(huán)氧涂料基本相同。選擇無溶劑型環(huán)氧涂料的基料時(shí)，應(yīng)滿足低黏度、高ρ值、涂膜內(nèi)極性化學(xué)鍵及基團(tuán)少等要求。采用脂肪族環(huán)氧樹脂或氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂作基料時(shí)，會(huì)明顯改進(jìn)涂膜的耐候性、保光性及物理機(jī)械性。

   2.固化劑無溶劑型環(huán)氧涂料固化劑的選用標(biāo)準(zhǔn)與高固體分環(huán)氧涂料相同。

   固化劑選用標(biāo)準(zhǔn)如下所述。一是固化劑黏度低、固化速度快、涂料使用期長(zhǎng)；二是固化后涂膜的有效交聯(lián)密度（ρ）高、耐化學(xué)藥品性和物理機(jī)械性均好；三是固化劑的保光性和耐候性優(yōu)；四是固化劑及固化促進(jìn)劑構(gòu)成的固化體系無毒、固化時(shí)不產(chǎn)生低分子污染物。

   在固化劑選用標(biāo)準(zhǔn)中的一些要求是相互矛盾的，配方設(shè)計(jì)就是合理地處理和解決相互對(duì)立的因素，使固化劑滿足使用要求。

   在無（少）溶劑型環(huán)氧涂料中應(yīng)用的固化劑是多元胺改性物，有時(shí)采用酸酐或其改性物。

   （1）酮亞胺化合物酮亞胺化合物是一種保色性優(yōu)良的廣泛用于無（少）溶劑型防腐蝕涂料的固化劑。它是用脂肪族多元胺與酮反應(yīng)的縮合物，顏填料、大氣中的水可以使多元胺游離出來，與環(huán)氧樹脂進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)。酮亞胺在無水狀態(tài)下很穩(wěn)定，則涂料的適用期會(huì)很長(zhǎng)，并有低黏度的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)提示的是，含這種固化劑的涂料不得使涂覆膜厚＞150μm，因?yàn)橥磕?nèi)水分吸收極微小，涂膜固化不良，增加涂膜內(nèi)“酮”的含量，無法得到性能優(yōu)良的涂膜。

   （2）改性的DDM   改性的DDM耐化學(xué)藥品性優(yōu)良，適用于無（少）溶劑型環(huán)氧重防腐蝕涂料。改性的DDM在低溫和高溫下都呈現(xiàn)良好的固化特性。但黏度較大、適用期短、涂裝性差，必須使用雙組分熱噴涂設(shè)備施工。改性的DDM保色性差，配制染色涂料較適合。

   （3）改性的MXDA   其配制的涂料有良好的保色性和光澤度，能滿足防腐蝕和裝飾的要求。由于黏度較高，用于無溶劑型環(huán)氧涂料時(shí)，也要用雙組分熱噴涂設(shè)備。

   （4）改性的異佛爾酮二胺（IPDA）異佛爾酮二胺分子結(jié)構(gòu)式，這類胺黏度很低、適用期較長(zhǎng)，它與低黏度的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂制成無（少）溶劑型涂料時(shí)，用單組分無空氣噴涂設(shè)備即可施工。改性的IPDA的變色性很小，但比改性的DDM耐酸性差。改性的IPDA耐堿性和耐水性與改性的DDM基本相同。

   （5）D-8固化劑   D-8固化劑是酮醛環(huán)氧化合物與脂肪族多元胺的加成物。它的優(yōu)點(diǎn)是黏度低，固化速度適中，涂料適用期較長(zhǎng)，涂裝較方便，形成涂膜有良好的防腐蝕性。但顏色較深，不適宜制造淺色涂料。

   （6）液體酸酐類液體酸酐類作無（少）溶劑型環(huán)氧涂料固化劑時(shí)，有相當(dāng)長(zhǎng)的適用期，在常溫下可使用60d以上。因此，它是無溶劑型環(huán)氧浸漬漆常用的固化劑品種。可供選擇的液體酸酐有甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐及酸酐改性化合物等。

   除上述固化劑外，脂肪族多胺、雜環(huán)胺、硫醇類和EA-10固化劑等也可作無（少）溶劑型環(huán)氧涂料固化劑。

   到目前為止，還沒有一種用于無溶劑型環(huán)氧涂料的理想固化劑。利用固化劑改進(jìn)無溶劑型環(huán)氧涂料形成涂膜的物理機(jī)械性能，仍是配方設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。選取自由體積較大的固化劑，調(diào)整涂膜的有效交聯(lián)密度（ρ）和玻璃化溫度（T_gx），使涂膜既有良好的粘接強(qiáng)度又有適合的物理機(jī)械性能。

   3.稀釋劑   采用低黏度環(huán)氧樹脂作基料，仍然達(dá)不到涂料的施工黏度要求，需加入適量的稀釋劑。用于無（少）溶劑型環(huán)氧涂料的稀釋劑有活性稀釋劑和增量稀釋劑兩種類型。

   （1）活性稀釋劑活性稀釋劑是一種低分子、低黏度、能參與交聯(lián)固化成膜的環(huán)氧化物。丁醇、異辛醇、苯酚、烷基酚和高級(jí)一元醇的縮水甘油醚，一元脂肪酸縮水甘油酯等是常用的單官能度活性稀釋劑；丙二醇和乙二醇的二縮水甘油醚是雙官能度活性稀釋劑；三羥甲基丙烷三縮水甘油醚是三官能度活性稀釋劑。

   活性稀釋劑可降低涂料黏度，但會(huì)影響涂膜性能。如不含丁基縮水甘醚的環(huán)氧涂膜A與含丁基縮水甘油醚的環(huán)氧涂膜B，常溫下浸泡在硫酸（10%）和甲醇中，經(jīng)30d后試驗(yàn)結(jié)果如下所示。

    試驗(yàn)藥品                涂膜A浸入量/%            涂膜B浸入量/%

   硫酸（10%）                  2.11                      4.18

     甲醇                       2.67                      13.5

   無（少）溶劑型環(huán)氧涂料中，單官能度活性稀釋劑用量不超過環(huán)氧樹脂的15%，雙官能度或三官能度活性稀釋用量可達(dá)到20%～25%。用量太多，會(huì)破壞涂膜性能。

   常用活性稀釋劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其性狀見表3-1、阻燃性活性稀釋劑結(jié)構(gòu)及其性狀見表3-2、二溴代甲苯基縮水甘油醚（DBTGE）的阻燃性見表3-3、幾種活性稀釋劑的稀釋效果見表3-4、單環(huán)氧化物對(duì)固化物的物理機(jī)械性能影響見表3-5、單環(huán)氧化物對(duì)固化物電性能的影響見表3-6、幾種活性稀釋劑的固化物特性見表3-7。

   （2）增量稀釋劑無（少）溶劑型環(huán)氧涂料除采用活性稀釋劑外，有時(shí)選用增量稀釋劑，它可分為白色增量稀釋劑和黑色增量稀釋劑。

   常用的白色增量稀釋劑有松節(jié)油、糠醇、苯并呋喃-茚系聚合物和液態(tài)石油樹脂等。選擇白色增量稀釋劑應(yīng)注意：與環(huán)氧樹脂的混溶性、與環(huán)氧樹脂-固化劑體系的反應(yīng)性、對(duì)固化速度的影響和涂料的重涂性。當(dāng)采用苯并呋喃-茚系聚合物作無溶劑型環(huán)氧涂料的增量稀釋劑時(shí)，可得到透明的涂膜，該涂膜有相當(dāng)好的附著力和柔韌性。耐溶劑性也很好。

 

 

   常用的黑色增量稀釋劑是煤焦油。把煤焦油加入到無（少）溶劑型環(huán)氧涂料中，形成的涂膜有優(yōu)良附著力、柔韌性，出色的耐水性和防腐蝕性。生產(chǎn)的無溶劑型環(huán)氧防腐蝕涂料已廣泛應(yīng)用。