一、无（少）溶剂型环氧涂料的配方设计原则
众所周知，溶剂型涂料在生产和涂装过程中挥发大量有机溶剂对生态环境造成污染。开发双组分无（少）溶剂型环氧涂料是当务之急、是减少污染和公害的重要措施之一。
设计无（少）溶剂型环氧涂料时，应重点掌握该品种涂料对基料、活性稀释剂、固化剂、颜填料和助剂等的基本要求，遵循以下基本原则。
①涂料组分无毒害性选用无毒害组分是无（少）溶剂环氧涂料最基本的要求。该品种环氧涂料是环保型涂料品种，不允许在涂料生产和涂装过程中释放出有毒害性的低分子物。
②涂膜有优异的“三防”无溶剂型环氧涂料多数用于（防霉菌、防湿热和盐雾）条件下，涂膜的有效交联密度（ρ）应较大、涂膜不应含有可被腐蚀性介质破坏的化学键或基团，保证涂膜在“湿态”下的粘接强度和结构的完整性。
③应便于涂料生产和涂装在制造涂料时，各组分间应有好的混溶性、涂料内的颜填料稳定性好；在涂装时，涂料对被涂物有好的渗透性、附着性、保证层间粘接性和重涂性，且不应不产生流挂和起泡等弊病。
二、无（少）溶剂型环氧涂料的配方设计
在无（少）溶剂型环氧涂料配方设计中，应充分掌握各组分的特性和涂料对各组分的要求，严格选取基料、固化剂、稀释剂、颜填料和助剂，发挥无溶剂型环氧涂料的长处。
1.对基料的要求无溶剂型环氧涂料对基料的要求与高固体分环氧涂料基本相同。选择无溶剂型环氧涂料的基料时，应满足低黏度、高ρ值、涂膜内极性化学键及基团少等要求。采用脂肪族环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂作基料时，会明显改进涂膜的耐候性、保光性及物理机械性。
2.固化剂无溶剂型环氧涂料固化剂的选用标准与高固体分环氧涂料相同。
固化剂选用标准如下所述。一是固化剂黏度低、固化速度快、涂料使用期长；二是固化后涂膜的有效交联密度（ρ）高、耐化学药品性和物理机械性均好；三是固化剂的保光性和耐候性优；四是固化剂及固化促进剂构成的固化体系无毒、固化时不产生低分子污染物。
在固化剂选用标准中的一些要求是相互矛盾的，配方设计就是合理地处理和解决相互对立的因素，使固化剂满足使用要求。
在无（少）溶剂型环氧涂料中应用的固化剂是多元胺改性物，有时采用酸酐或其改性物。
（1）酮亚胺化合物酮亚胺化合物是一种保色性优良的广泛用于无（少）溶剂型防腐蚀涂料的固化剂。它是用脂肪族多元胺与酮反应的缩合物，颜填料、大气中的水可以使多元胺游离出来，与环氧树脂进行交联固化反应。酮亚胺在无水状态下很稳定，则涂料的适用期会很长，并有低黏度的优点。应当提示的是，含这种固化剂的涂料不得使涂覆膜厚＞150μm，因为涂膜内水分吸收极微小，涂膜固化不良，增加涂膜内“酮”的含量，无法得到性能优良的涂膜。
（2）改性的DDM 改性的DDM耐化学药品性优良，适用于无（少）溶剂型环氧重防腐蚀涂料。改性的DDM在低温和高温下都呈现良好的固化特性。但黏度较大、适用期短、涂装性差，必须使用双组分热喷涂设备施工。改性的DDM保色性差，配制染色涂料较适合。
（3）改性的MXDA 其配制的涂料有良好的保色性和光泽度，能满足防腐蚀和装饰的要求。由于黏度较高，用于无溶剂型环氧涂料时，也要用双组分热喷涂设备。
（4）改性的异佛尔酮二胺（IPDA）异佛尔酮二胺分子结构式
 ，这类胺黏度很低、适用期较长，它与低黏度的改性双酚A型环氧树脂制成无（少）溶剂型涂料时，用单组分无空气喷涂设备即可施工。改性的IPDA的变色性很小，但比改性的DDM耐酸性差。改性的IPDA耐碱性和耐水性与改性的DDM基本相同。 （5）D-8固化剂 D-8固化剂是酮醛环氧化合物与脂肪族多元胺的加成物。它的优点是黏度低，固化速度适中，涂料适用期较长，涂装较方便，形成涂膜有良好的防腐蚀性。但颜色较深，不适宜制造浅色涂料。
（6）液体酸酐类液体酸酐类作无（少）溶剂型环氧涂料固化剂时，有相当长的适用期，在常温下可使用60d以上。因此，它是无溶剂型环氧浸渍漆常用的固化剂品种。可供选择的液体酸酐有甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐及酸酐改性化合物等。
除上述固化剂外，脂肪族多胺、杂环胺、硫醇类和EA-10固化剂等也可作无（少）溶剂型环氧涂料固化剂。
到目前为止，还没有一种用于无溶剂型环氧涂料的理想固化剂。利用固化剂改进无溶剂型环氧涂料形成涂膜的物理机械性能，仍是配方设计的重要任务之一。选取自由体积较大的固化剂，调整涂膜的有效交联密度（ρ）和玻璃化温度（Tgx），使涂膜既有良好的粘接强度又有适合的物理机械性能。
3.稀释剂 采用低黏度环氧树脂作基料，仍然达不到涂料的施工黏度要求，需加入适量的稀释剂。用于无（少）溶剂型环氧涂料的稀释剂有活性稀释剂和增量稀释剂两种类型。
（1）活性稀释剂活性稀释剂是一种低分子、低黏度、能参与交联固化成膜的环氧化物。丁醇、异辛醇、苯酚、烷基酚和高级一元醇的缩水甘油醚，一元脂肪酸缩水甘油酯等是常用的单官能度活性稀释剂；丙二醇和乙二醇的二缩水甘油醚是双官能度活性稀释剂；三羟甲基丙烷三缩水甘油醚是三官能度活性稀释剂。
活性稀释剂可降低涂料黏度，但会影响涂膜性能。如不含丁基缩水甘醚的环氧涂膜A与含丁基缩水甘油醚的环氧涂膜B，常温下浸泡在硫酸（10%）和甲醇中，经30d后试验结果如下所示。
试验药品 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
无（少）溶剂型环氧涂料中，单官能度活性稀释剂用量不超过环氧树脂的15%，双官能度或三官能度活性稀释用量可达到20%～25%。用量太多，会破坏涂膜性能。
常用活性稀释剂的化学结构及其性状见表3-1、阻燃性活性稀释剂结构及其性状见表3-2、二溴代甲苯基缩水甘油醚（DBTGE）的阻燃性见表3-3、几种活性稀释剂的稀释效果见表3-4、单环氧化物对固化物的物理机械性能影响见表3-5、单环氧化物对固化物电性能的影响见表3-6、几种活性稀释剂的固化物特性见表3-7。
（2）增量稀释剂无（少）溶剂型环氧涂料除采用活性稀释剂外，有时选用增量稀释剂，它可分为白色增量稀释剂和黑色增量稀释剂。
常用的白色增量稀释剂有松节油、糠醇、苯并呋喃-茚系聚合物和液态石油树脂等。选择白色增量稀释剂应注意：与环氧树脂的混溶性、与环氧树脂-固化剂体系的反应性、对固化速度的影响和涂料的重涂性。当采用苯并呋喃-茚系聚合物作无溶剂型环氧涂料的增量稀释剂时，可得到透明的涂膜，该涂膜有相当好的附着力和柔韧性。耐溶剂性也很好。
          常用的黑色增量稀释剂是煤焦油。把煤焦油加入到无（少）溶剂型环氧涂料中，形成的涂膜有优良附着力、柔韧性，出色的耐水性和防腐蚀性。生产的无溶剂型环氧防腐蚀涂料已广泛应用。 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑：admin) |