一、環(huán)氧涂料的分類

 

   環(huán)氧涂料是合成樹脂涂料的主要產(chǎn)品之一，大體上有五種分類方法。

   1.以施工方式分類其分為噴涂用環(huán)氧涂料、輥涂用環(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.以用途分類其分為建筑涂料、汽車涂料、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、潤滑涂料、燒蝕隔熱涂料、食品罐頭涂料和阻燃涂料等?？傊?，以用途分類時(shí)，可概括為建筑用、工業(yè)用和特種用三大類環(huán)氧涂料。

   3.以固化方式分類分為自干型環(huán)氧涂料包括單組分、雙組分和多組分液態(tài)涂料；烘干型環(huán)氧涂料包括單組分（或雙組分）固態(tài)和液態(tài)涂料；輻射固化型涂料包括環(huán)氧樹脂改性的液態(tài)涂料。

   4.以固化劑名稱分類分為胺固化型環(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)氧涂料和合成樹脂固化型環(huán)氧涂料等。

   5.以涂料狀態(tài)分類分為溶劑型環(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)分類居多。

 

   二、環(huán)氧涂料的組成

 

   環(huán)氧涂料由環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酯、改性用的合成樹脂（以上組分統(tǒng)稱為基料）、固化劑、著色顏料及體質(zhì)顏料（或稱顏填料）、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)氧樹脂外，還有酚醛樹脂、氨基樹脂、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、聚硫橡膠、液態(tài)聚丁二烯、液態(tài)丁腈橡膠、糠醇樹脂、煤瀝青等輔助基料。環(huán)氧樹脂與輔助基料進(jìn)行科學(xué)合理地配合，可以制備各種性能的環(huán)氧涂料品種。

   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)氧樹脂快速固化，300#聚酰胺在低溫下與環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)慢；酸酐及其衍生物在較高溫度下才能與環(huán)氧樹脂充分固化。

用E-44環(huán)氧樹脂為基料，取胺當(dāng)量：環(huán)氧當(dāng)量=0.6:1，在10～12℃下幾種胺類固化劑的固化反應(yīng)性能見表1-1。

 

 

   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，顏填料品種對(duì)涂膜內(nèi)應(yīng)力的影響。在涂料中，增加鈦白和氧化鋅用量，會(huì)提高涂膜的彈性模量，增加內(nèi)應(yīng)力、降低粘接強(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)力基本無影響，并有改進(jìn)涂膜粘接強(qiáng)度作用。幾種常用的顏填料使涂膜產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的大小順序是：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，如圖1-1所示。涂膜的粘接強(qiáng)度隨著氧化鋅用量增多而降低，如圖1-2所示。試驗(yàn)證明，涂膜內(nèi)應(yīng)力超過粘接力時(shí)，涂膜就會(huì)剝離；內(nèi)應(yīng)力超過內(nèi)聚力時(shí)，涂膜就會(huì)開裂。

   無機(jī)顏填料是一種結(jié)構(gòu)上與合成樹脂完全不同的固體，它對(duì)提高環(huán)氧樹脂制品的某些性能和降低成本有明顯作用。隨著功能性顏填料出現(xiàn)，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，無機(jī)顏填料品種繁多，在環(huán)氧涂料中常用無機(jī)顏填料的品種及性能見表1-2。

 

 

   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。

   用液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹脂：聚硫醇=100:60（質(zhì)量），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)間的影響見表1-3。

 

 

   ①每100份環(huán)氧樹脂中加入DMP-30的份數(shù)。

   5.溶劑環(huán)氧涂料采用的溶劑多數(shù)由兩種或兩種以上有機(jī)溶劑混合而成，也稱為惰性稀釋劑（簡稱稀釋劑）。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)氫鍵接受體為B′，它與氫鍵給予體（HX）相結(jié)合成氫鍵：

B′+HX→B′……HX

由于形成氫鍵，導(dǎo)致原固化體系內(nèi)的HX與環(huán)氧基反應(yīng)效能減弱，使環(huán)氧樹脂分子內(nèi)（或固化反應(yīng)中產(chǎn)生的）羥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)常存在路易斯酸類固化促進(jìn)劑。如果選用環(huán)己酮作溶劑，會(huì)發(fā)生縮酮化反應(yīng)。如果選用酯類作溶劑，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，使用酮和酯類溶劑時(shí)應(yīng)十分小心。

常用溶劑的性能見表1-4。