环氧树脂涂料

环氧树脂涂料第一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧树脂涂料第一节概述第二节环氧树脂分类第三节环氧树脂涂料的特性第四节环氧树脂涂料的应用第五节环氧树脂的固化剂及固化反应第六节无溶剂环氧树脂涂料第七节溶剂型环氧树脂涂料第二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧树脂（EpoxyResin）：组成中含有较多环氧基团的涂料统称为环氧漆。环氧树脂是分子结构中含有两个或两个以上环氧基的一类高分子预聚体，是一种重要的热固性树脂，由环氧树脂和固化剂组成。使用固化剂交联后即成为三维网状结构的树脂。环氧树脂既包括环氧基的低聚物，也包括含环氧基的低分子化合物。环氧树脂作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等领域。双酚A型环氧树脂双酚A型环氧树脂第一节概述第三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第二节环氧树脂分类一、环氧树脂涂料是合成树脂涂料的四大支柱之一，环氧树脂涂料大体上有五种分类方法。1、以施工方式分类喷涂用涂料，滚涂用涂料，流涂用涂料，浸涂用涂料，静电用涂料，电泳用涂料，粉末流动涂料，和刷涂用涂料等。2、以用途分类建筑涂料，汽车涂料，舰船涂料，木器涂料，机器涂料，标志涂料，电气绝缘涂料，导电及半导体涂料，耐药品性涂料，防腐蚀涂料，耐热涂料，防火涂料，示温涂料，润滑涂料，食品罐头涂料和阻燃涂料。第四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一4、以固化剂名称分类胺固化型涂料，酸酐（或酸）固化型涂料，以及合成树脂型涂料等。5、以涂料状态分类溶剂型涂料，无溶剂型（液态和固态）涂料以及（水乳化型和水溶型）涂料。3、以固化方法分类自干型涂料有单组分、双组分和多组分液体涂料；烘烤型涂料有单组分和双组分固体或液体涂料；辐射固化涂料。第五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一

┍多元胺固化环氧漆┑┍胺固化型┥聚酰胺固化环氧漆┝常温干燥型││胺加成物固化环氧漆││┕胺固化环氧沥青漆┙环│┍环氧－酚醛树脂漆┑氧│合成树脂固化型┥环氧－氨基树脂漆┝烘干或常温干型树┥│环氧－多异氰酸酯漆│脂│┕环氧－氨基－醇酸漆┙涂│┍环氧酯漆┑料│脂肪酸固化型┥环氧酯与其它树脂并用漆┝烘干或常温干型│┕水溶性环氧树脂漆┙│┍无溶剂环氧树脂漆┑┕其它类型┥粉末环氧漆┝烘干或常温干型 ┕线形环氧漆┙二、其它分类方法第六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一一、环氧树脂涂料的优点1、力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。

2、附着力强。环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物优良的附着力。3、固化收缩率小。一般为1％～2％。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一。线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。所以固化后体积变化不大。4、优良的电绝缘性能。环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。

第三节环氧树脂涂料的特性第七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一5、工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，故可低压成型或接触压成型。能与各种固化剂配合制造多类环保涂料。6、稳定性好，抗化学药品性能优良。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优越，因此大量用作防腐蚀底漆，又因其固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油箱内壁衬里等。7、环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。第八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一二、环氧树脂涂料的缺点1、耐候性差，易粉化；环氧树脂中一般含有芳香醚键，固化物经日光照射后易降解断链，所以通常的双酚A型环氧树脂固化物在户外日晒，易失去光泽，逐渐粉化，因此不宜用作户外的面漆。2、环氧树脂中具有羟基，如处理不当，涂膜耐水性会差；3、环氧树脂固化后，涂层坚硬，用它制成的底漆和腻子不易打磨；4、环氧树脂涂料中有的品牌是双包装，制造和使用都不方便。第九页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第四节环氧树脂的应用作为涂料用的环氧树脂约占环氧树脂总量的35%，按环氧树脂固化方式的不同，环氧树脂涂料可分为常温固化型、自然干燥型、烘干型以及阳离子电泳环氧涂料。第十页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧树脂在涂料工业中的应用如下图：环氧树脂涂料防腐钢管1、防腐蚀环氧涂料（1）纯环氧树脂涂料（2）环氧煤焦沥青防腐蚀涂料（3）无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料（4）环氧酚醛防腐蚀涂料第十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧涂料附着力强，防锈性和耐水性优异，机械强度和耐化学药品性良好，在舰船防护中起重要作用。环氧涂料用于船壳、水线和甲板等部位，发挥了耐磨、耐水和黏结性强等特点。2、舰舶涂料3、电气绝缘环氧树脂涂料环氧涂料形成的涂层具有电阻系数大、介电强度强、介质损失少和三防（耐湿热、耐霉菌、耐盐雾）性能好等优点，广泛用于浸渍电机和电器等设备的线圈、绕阻和各种绝缘纤维材料；各种组合配件表面涂覆；黏结各种绝缘材料；裸露导线涂装等。第十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸进行接枝反应，制得的饮料内壁涂料，是一种水性环氧涂料，用于啤酒喝饮料瓶内壁，使用效果良好。发动用环氧酯配置的水性电泳涂料有独特的性能，涂层不但有良好的防腐蚀性，而且有一定的装饰性和保色性，电泳涂料除去汽车工业上应用外，还用于医疗器械，电器盒轻工产品等领域。双组分水性环氧涂料用于新与旧混凝土间的粘结，有优异的黏结强度，能有效地防止机械损伤和化学药品危害。它对核反应堆装备进行防护，容易除去放射性污染。4、食品罐头内壁涂料5、水性涂料第十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一6、地下设施防护涂料地下设施的防护，是环氧涂料或改性环氧涂料的重要用途之一，因为环氧涂料有优良的防水渗漏效果。环氧—聚氨酯涂料用于地下贮罐的防腐蚀，已取得举目公认的效果。第十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一环氧树脂本身很稳定，如双酚A型环氧树脂即使加热到200℃也不发生变化。但环氧树脂分子中含有活泼的环氧基，因而反应性很强，能与固化剂发生固化反应生成网状大分子。环氧树脂的固化反应主要与分子中的环氧基和羟基有关。一、固化剂和环氧树脂的交联固化反应环氧树脂和固化剂的交联固化反应主要发生在环氧树脂中的环氧基和羟基上，环氧基的活性较强。固化剂有胺、羧酐和多元酸，多硫化合物，咪唑等。第五节环氧树脂的固化剂及固化反应第十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一1、与胺类固化剂的胶联反应2、与羧酸及酸酐固化剂的胶联反应3、与其它固化剂的反应①与多硫化物树脂胶联反应②咪唑与环氧基反应

4、与无机酸反应

②与HCl①与H3PO4第十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一二、环氧树脂与其它树脂胶联固化反应1、与聚酰胺交联固化反应2、与酚醛树脂交联固化反映3、与氨基树脂交联固化反应

5、与多异氰酸酯的反应4、环氧－氨基－醇酸树脂交联反应第十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一三、固化环氧树脂的性能1、粘结力强2、耐化学药品性优良3、收缩性小4、机械强度高5、电绝缘性优良第十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第六节无溶剂环氧树脂涂料无溶剂环氧树脂涂料特点：①每层可涂得厚膜，显著提高效率；②固化时无溶剂挥发，能形成无孔涂层，耐蚀性优异；③绝大部分材料转化成膜，成本低。配方设计中，严格选取基料、固化剂、稀释剂、颜料体积浓度和助剂，以发挥无溶剂环氧涂料的长处。第二十页，共三十二页，编辑于2023年，星期一

1、基料

选用低粘度的双酚A、双酚F和脂肪族环氧树脂；双酚A（或F）环氧＋加成固化剂：涂层含羟基少，有效胶联度大，防腐性，耐海水、蒸馏水、自来水和耐化学品性优异，户外暴晒性差；脂肪族环氧，能改善耐候性和机械性能。

2、固化剂

要求：固化剂的粘度应较低,使用期限长,耐化学药品性和物理机械性优异,保色性好且毒性小。

常用：酮亚胺类，改性的DDM，改性的间二甲苯二胺，异佛二酮二胺，酸酐改性化合物，杂环多元胺，硫醇类，EA-10和D-8 。第二十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期一3、稀释剂──调整粘度，达到施工粘度

⑴、活性稀释剂：一种低分子，低粘度，能参与胶联固化成膜的环氧化合物。

常用：①单官能度：丁醇，异辛醇，甲酚，烷基酚，高级一元醇的缩水甘油醚及脂肪酸的缩水甘油醚。

②双官能度：聚丙二醇和聚乙二醇的缩水甘油醚。

③三官能度：三羟基丙烷缩水甘油醚。

⑵、非活性稀释剂：松节油，糠醇等、

第二十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期一4、颜填料和助剂（1）颜填料无溶剂涂料的颜填料PVC比较低，PVC在10%左右，着色颜料用量为基料量20～25%。填料：石棉粉，超细滑石粉，BaSO4。（2）助剂①固化促进剂胺类固化剂：采用苯酚或水杨酸一般采用混合促进剂金属羧酸盐+苯酚②表面活性剂：使颜料分散，湿润，防止惨色，选择原则与溶剂型相同。

第二十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期一③增塑剂──一般采用分子量液体或柔性链聚合物作用机理：用增塑剂分子与环氧树脂分子之间相互作用代替环氧树脂分子链段间的相互作用。使涂层的玻璃化温度降低，而提高涂层的粘结性和物理机械性能。

常用：活性增塑剂：聚硫橡胶，聚酯树脂

非活性增塑剂：邻苯二甲酸二丁酯（或二辛酸），磷酸三甲酚酯第二十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期一第七节溶剂型环氧树脂涂料主要介绍第二十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期一胺固化环氧涂料1、性能与用途2、原料选择和配方计算（1）环氧树脂选择一般选用分子量900（E-20）的环氧树脂，用其配成漆的漆膜，机械性能较好。分子量1400以上，环氧值较低，胶联度小，膜太软分子量500以下少用，膜太脆，配漆后使用期限太短，施工时不方便第二十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期一（2）胺固化剂的选择1）脂肪族多胺 ┍乙二胺，己二胺，二甲撑三胺 常用┥二乙叉三胺 ┕二乙基胺基丙撑胺等Ｐ301 特点：与环氧树脂反应快，可常温固化，但发热多，使用寿命短；耐化学药品性优良；脂肪胺挥发性大，毒性大。2）脂肪胺改性产物的固化特性

它与环氧树脂配比1:1，有较强的流变性，以便于施工操作。

3）芳胺固化特性4）叔胺固化特性5）新胺固化剂第二十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期一6）配方计算：a.伯胺、仲胺固化剂的计算根据氨基上的一个活泼氢原子和树脂中一个环氧基相对应的理论为依据。 G：100g环氧树脂所需胺的克数Q1：活泼氢当量Q2：环氧当量（100/环氧值）E：环氧值G：100g环氧树脂所需胺的克数M：胺的分子量Hn：胺基上活泼氢原子总数E：环氧值第二十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期一b.胺加成物用量的计算胺加成物常用胺值表示含胺量的多少