一、無（少）溶劑型環氧涂料的配方設計原則
眾所周知，溶劑型涂料在生產和涂裝過程中揮發大量有機溶劑對生態環境造成污染。開發雙組分無（少）溶劑型環氧涂料是當務之急、是減少污染和公害的重要措施之一。
設計無（少）溶劑型環氧涂料時，應重點掌握該品種涂料對基料、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）溶劑環氧涂料最基本的要求。該品種環氧涂料是環保型涂料品種，不允許在涂料生產和涂裝過程中釋放出有毒害性的低分子物。
②涂膜有優異的“三防”無溶劑型環氧涂料多數用于（防霉菌、防濕熱和鹽霧）條件下，涂膜的有效交聯密度（ρ）應較大、涂膜不應含有可被腐蝕性介質破壞的化學鍵或基團，保證涂膜在“濕態”下的粘接強度和結構的完整性。
③應便于涂料生產和涂裝在制造涂料時，各組分間應有好的混溶性、涂料內的顏填料穩定性好；在涂裝時，涂料對被涂物有好的滲透性、附著性、保證層間粘接性和重涂性，且不應不產生流掛和起泡等弊病。
二、無（少）溶劑型環氧涂料的配方設計
在無（少）溶劑型環氧涂料配方設計中，應充分掌握各組分的特性和涂料對各組分的要求，嚴格選取基料、固化劑、稀釋劑、顏填料和助劑，發揮無溶劑型環氧涂料的長處。
1.對基料的要求無溶劑型環氧涂料對基料的要求與高固體分環氧涂料基本相同。選擇無溶劑型環氧涂料的基料時，應滿足低黏度、高ρ值、涂膜內極性化學鍵及基團少等要求。采用脂肪族環氧樹脂或氫化雙酚A型環氧樹脂作基料時，會明顯改進涂膜的耐候性、保光性及物理機械性。
2.固化劑無溶劑型環氧涂料固化劑的選用標準與高固體分環氧涂料相同。
固化劑選用標準如下所述。一是固化劑黏度低、固化速度快、涂料使用期長；二是固化后涂膜的有效交聯密度（ρ）高、耐化學藥品性和物理機械性均好；三是固化劑的保光性和耐候性優；四是固化劑及固化促進劑構成的固化體系無毒、固化時不產生低分子污染物。
在固化劑選用標準中的一些要求是相互矛盾的，配方設計就是合理地處理和解決相互對立的因素，使固化劑滿足使用要求。
在無（少）溶劑型環氧涂料中應用的固化劑是多元胺改性物，有時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的縮合物，顏填料、大氣中的水可以使多元胺游離出來，與環氧樹脂進行交聯固化反應。酮亞胺在無水狀態下很穩定，則涂料的適用期會很長，并有低黏度的優點。應當提示的是，含這種固化劑的涂料不得使涂覆膜厚＞150μm，因為涂膜內水分吸收極微小，涂膜固化不良，增加涂膜內“酮”的含量，無法得到性能優良的涂膜。
（2）改性的DDM 改性的DDM耐化學藥品性優良，適用于無（少）溶劑型環氧重防腐蝕涂料。改性的DDM在低溫和高溫下都呈現良好的固化特性。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，用于無溶劑型環氧涂料時，也要用雙組分熱噴涂設備。
（4）改性的異佛爾酮二胺（IPDA）異佛爾酮二胺分子結構式
 ，這類胺黏度很低、適用期較長，它與低黏度的改性雙酚A型環氧樹脂制成無（少）溶劑型涂料時，用單組分無空氣噴涂設備即可施工。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固化劑是酮醛環氧化合物與脂肪族多元胺的加成物。它的優點是黏度低，固化速度適中，涂料適用期較長，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）溶劑型環氧涂料固化劑時，有相當長的適用期，在常溫下可使用60d以上。因此，它是無溶劑型環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、雜環胺、硫醇類和EA-10固化劑等也可作無（少）溶劑型環氧涂料固化劑。
到目前為止，還沒有一種用于無溶劑型環氧涂料的理想固化劑。利用固化劑改進無溶劑型環氧涂料形成涂膜的物理機械性能，仍是配方設計的重要任務之一。選取自由體積較大的固化劑，調整涂膜的有效交聯密度（ρ）和玻璃化溫度（Tgx），使涂膜既有良好的粘接強度又有適合的物理機械性能。
3.稀釋劑 采用低黏度環氧樹脂作基料，仍然達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、能參與交聯固化成膜的環氧化物。丁醇、異辛醇、苯酚、烷基酚和高級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，但會影響涂膜性能。如不含丁基縮水甘醚的環氧涂膜A與含丁基縮水甘油醚的環氧涂膜B，常溫下浸泡在硫酸（10%）和甲醇中，經30d后試驗結果如下所示。
試驗藥品 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）溶劑型環氧涂料中，單官能度活性稀釋劑用量不超過環氧樹脂的15%，雙官能度或三官能度活性稀釋用量可達到20%～25%。用量太多，會破壞涂膜性能。
常用活性稀釋劑的化學結構及其性狀見表3-1、阻燃性活性稀釋劑結構及其性狀見表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、單環氧化物對固化物的物理機械性能影響見表3-5、單環氧化物對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）溶劑型環氧涂料除采用活性稀釋劑外，有時選用增量稀釋劑，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油、糠醇、苯并呋喃-茚系聚合物和液態石油樹脂等。選擇白色增量稀釋劑應注意：與環氧樹脂的混溶性、與環氧樹脂-固化劑體系的反應性、對固化速度的影響和涂料的重涂性。當采用苯并呋喃-茚系聚合物作無溶劑型環氧涂料的增量稀釋劑時，可得到透明的涂膜，該涂膜有相當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）溶劑型環氧涂料中，形成的涂膜有優良附著力、柔韌性，出色的耐水性和防腐蝕性。生產的無溶劑型環氧防腐蝕涂料已廣泛應用。 環氧樹脂 - m.ytfilter.com -(責任編輯：admin) |