环氧树脂

所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等。

由于传统涂料对环境与人体健康有影响，所以人们都在想办法开发绿色涂料，20世纪70年代前几乎所有涂料都是溶剂型的，70年代以来由于溶剂的昂贵价格和降低VOC排放量的要求日益严格，越来越多的低有机机溶剂含量和不含有机溶剂的涂料得到了大发展。

专家表示，现在产生了越来越多使用绿色涂料，但从基料性能和使用现状看，环氧树脂基材的涂料将成为绿色涂料主导。

目前应用较好的绿色涂料，首先是固含量溶剂型涂料。

高固含量溶剂型是为了适应日益严格的环境保护要求从普通溶剂型涂料基础上发展起来的，主要特点是在可利用原有的生产方法、涂料工艺的前提下，降低有机溶剂用量从而提高固体组分。

专家介绍说，这类涂料是20世纪80年代初以来以美国为中心开发的，通常的低固含量溶剂型涂料固体含量为30～50%，以前而高固含量溶剂型(HSSC)要求固体达到65～85%，而目前国内外一些先进企业的环氧树脂固含量溶剂型涂料，固含量可达100%，苏州圣杰的这种产品已大量出口。

二是水基涂料。

水有别于绝大多数有机溶剂的特点在于其无毒无臭和不燃，将水引进到涂料中，不仅可以降低涂料的成本和施工中由于有机溶剂存在而导致的火灾，也大大降低了VOC，因此水基涂料从其开始出现起就得到了长足的进步和发展。

中国环境标志认证委员会颁布了《水性涂料环境标志产品技术要求》规定：产品中的挥发性有机物含量应小于250g/L；产品生产过程中不得人为添加含有重金属的化合物，重金属总含量应小于500mg/kg(以铅计)；产品生产过程中不得人为添加甲醛和聚合物，含量应小于500mg/kg。

事实上现在水基涂料使用量已占所有涂料的一半左右，水基涂料主要有水溶性、水分散性和乳胶性3种类型，其中绝大部分是环氧树脂基材的，也只有环氧树脂基材水性涂料，既有良好性能又对环境影响是最微量的。

粉末涂料是重要发展品种。

粉末涂料是国内比较先进的涂料，粉尘涂料理论上是绝对的零VOC涂料，具有其独特的优点，也许是将来完全摒弃VOC后，粉末涂料是涂料发展的最主要方向之一。

但其在应用上的限制需更为广泛而深入的研究，例如其制造工艺相对复杂一些、涂料制造成本高、粉尘涂料的烘烤温度较一般涂料高很多、难以得到薄的涂层、涂料配色性差、不规则物体的均匀涂布性差等。

这些都需要进一步改善，但它是今后发展方向之一。

专家表示，粉末涂料的基材也是以环氧和环氧/聚酯为主的，约占85%。

液体无溶剂涂料也有较大市场空间。

不含有机溶剂的液体无溶剂涂料有双液型、能量束固化型等，液体无溶剂涂料的最新发展动向是开发单液型，且可用普通刷漆、喷漆工艺施工的液体无溶剂涂料。

涂料的研究和发展方向越来越明确，就是寻求VOC不断降低、直至为零的涂料，而且其使用范围要尽可能宽、使用性能优越、设备投资适当等。

因而水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料等可能成为将来涂料发展的主要方向，由于这些涂料的基材是以环氧树脂为主的，所以专家说，环氧树脂基材主导绿色涂料发展。

一、溶液型胺固化环氧树脂涂料用的是601、604等固体环氧树脂。

首先将树脂粉碎，然后用甲苯、丁醇、乙二醇****等有机溶剂在蒸汽加热的夹套反应釜中溶解成50%的环氧树脂溶液。

然后再与颜料研磨成各色环氧漆。

这类溶液型环氧漆首先要求环氧树脂溶液必须清彻透明。

其次是生产环氧漆时对颜料的分散。

原采用三辊机研磨但气味大、且不易研细，后用立式球磨解决了气味问题，但细度仍不能解决。

采用小型卧式砂磨机解决了此问题。

固化剂原先采用已二胺酒精溶液，但气味难闻，毒性较大。

采用环氧已二胺加成物解决了这个问题。

二、环氧树酯漆首先是把环氧树脂与植物油脂肪酸在不锈钢反应釜中高温进行酯化，达到一定的酯化度后用二甲苯进行稀释，所得环氧酯与颜料拌成浆状经合适的研磨设备进行磨细，达到一定的细度后，再用部份环氧酯与研磨好的浆搅拌成环氧酯漆。

这类漆不用固化剂可以直接使用。

环氧树脂与油酸重量比为1：1时，酯化温度为240℃左右，当酸值达5以下即酯化完成。

这时酯化度约为60%，冷却后用二甲苯按环氧酯量的50%对稀，经过澄清即可。

利用这种环氧酯再与颜料浆经合适的研磨达到规定的细度，即可送入调漆罐加入催干剂和余下的一部份环氧酯充分搅拌均匀配成所需的色漆。

在环氧酯漆中引入氨基树脂配成环氧酯烘漆性能更佳。

三、环氧酚醛防腐漆此漆具有优良的防腐性能，作为钢质表面防腐。

该漆在热带亚热带地区，对高温高湿及海水侵蚀等有优良的防腐性能，并能延长使用寿命和存放时间。

此漆由604环氧树脂、纯酚醛树脂、尿醛树脂、醇酸树脂溶于有机溶剂中而成。

四、环氧清漆环氧清漆是601环氧树脂溶于苯类、酮类、醚类、酯类溶剂中的溶液，使用时每100份清漆加入固化剂或份数视所用的固化剂种类而定，此漆附着力强，干固坚牢，对金属的腐蚀性小，用于航空工业铝镁轻金属打底用。

五、环氧沥清防腐涂料主要由环氧树脂、沥清、耐腐蚀填料、稀释剂、固化剂组成。

广泛用於油田输油气管道；城市煤气、供热、排污管道；炼油厂、化工厂、污水厂设备及管道的防腐；海洋采油平台、矿山地下设施、船舶水下部位的防腐。

该涂料为双组份组成，使用方便。

环氧沥青漆与云铁环氧底漆配套使用，作为水利工程建筑涂料，使用于钢铁及混凝土表面作防腐涂层，输油气管外壁防腐涂层，有很好的效果。

环氧树脂及其应用技术和制品，早已在土木建筑工程领域中得到广泛的应用，近三十多年来，积累并经受了长期应用的耐久性考核的数据，在此基础上推动并开发了许多新的用途。

以下着重叙述环氧树脂在建材涂料、胶粘剂、环氧树脂水泥砂浆、混凝土增强等方面的应用情况。

1、云铁环氧底漆。

是由601环氧树脂甲苯溶液，煤沥青甲苯溶液，云母氧化铁，防锈颜料锌黄。

质量指标：外观红褐色，固体含量68～72%，表干（25度）不大于2小时，实干（25度）不大于24小时，烘干（70度）不大于4小时。

2、环氧沥青漆。

是由环氧树脂601甲苯溶液与煤沥青甲苯溶液配制成，使用时加固化剂。

质量指标：外观黑色，固体含量58～62%，粘度40～100秒。

3、沥青色浆。

煤沥青液、634环氧树脂、铁红、锌黄、云母粉混练而成。

六、底漆密封漆该涂料特点为浓度高，粘度变化大，固体含量约50～60%，使用寿命较短，因而能使用的时间只有1～2天。

七、低固体含量涂料该涂料特点固体含量在25%左右，浓度低，使用溶剂多，使用寿命长。

当用分子量大的EP7002、7004代替7001时，粘度相应增大，固化剂用量相应减少，溶剂量增多。

水乳剂和无溶剂配方不适合制备底漆或密封漆，它对孔隙不具备要求的渗透性。

有颜料的配方不应该使用作为水泥底漆，因为或多或少的粘连剂溶液被吸附，产生较大的颜料浓度於水泥表面，不能确保粘连剂满意地填充孔隙。

防锈作用颜料例如锌粉、铬酸锌、磷酸锌和氧化铁，它们与冷固化环氧树脂制成防锈漆，铁红，最常用的主要颜料唯一的惰性填料，在双组份中不起反应作用，对锈抑制作用主要由干性油改性醇酸树脂获得。

富锌底漆是常用的防锈漆，基于锌粉和钢体之间的相互电化学作用，为了不影响电化学作用因而该漆特点是尽可能少用粘连剂，颜料：粘连剂至少为92：8（最佳95：5），最大厚度50微米。

一，环氧树脂建筑涂料由于环氧树脂涂料的应用，在建筑工程中引起了一系列的改革。

1，卫生洁具涂料以水泥砂浆现场制造，或预制的水泥卫生洁具，如卫生间的浴缸，盥洗台面、浴室地面、墙面等在其表面涂以环氧树脂涂料，由于环氧树脂涂料能与多孔的水泥面有良好的附着力，使之和空气、水份、日光、外界的腐蚀性污物、盐分、化学洗涤剂等隔离，而且涂层表面光亮，可配成不同鲜艳的颜色。

涂膜耐水性、耐一般介质腐蚀性及耐磨、耐热、耐久性都十分良好。

可以代替瓷砖或搪瓷制品，维修方便。

随着我国广大农村建筑的发展，农房中的卫生设备亦随之增加，用环氧树脂瓷漆的水泥制品代替陶瓷制品，是当前环氧树脂建筑涂料中一项重要应用。

原则上，溶剂型或无溶剂型的环氧树脂涂料都可以应用2、厨房间涂料厨房间的墙裙、地面、灶台、及水池都需要防渗，耐一般酸、碱，及耐水、热、油。

而且要易于清洗。

环氧树脂涂料最适合这些性能的要求，能有效地保护水泥表面并且光亮美观，鲜艳悦目，能防止水中的附着物、蚊、蝇、蟑螂、昆虫及微生物等的侵蚀作用。

3、环氧树脂地坪涂料’近年来发展的聚乙烯醇聚合物水泥地面，如果在表面上涂以环氧树脂自流平地坪涂料（我国通俗称为：瓷漆涂料或色漆涂料）作水泥地坪的罩面层，能使这种水泥地面具有玻化瓷砖的效果。

在工业用房建筑中，如：按装车间、医院、制药车间、净化车间、办公楼等目前均采用这类涂层，其耐久性至少在十年以上不用维修。

环氧树脂涂料，涂在木地板上其耐磨性及耐久性大大地超过普通的地板漆，与聚氨脂涂料一样优良。

适用于公共场所的地面涂层。

如体育馆、会客室、旅馆等的木制地面。

4、耐腐蚀性涂料我国用环氧树脂涂料作混凝土贮罐内壁的防护涂料的研究和应用已有近四十年年的历史。

混凝土贮罐有比钢制贮罐有更多的优点，在建造500～5000立方米的大型混凝土贮罐，其工程造价及技术上都比钢制低廉并且容易。

我国在60年代中、后期起建造了一大批钢筋混凝土油罐，容积为500～5000立方米分别为地下、半地下或山洞式结构。

其水泥油罐内壁采用了改性胺固化剂配制的无镕剂环氧树脂涂料，以及用苯酚封闭的酮亚胺潮气固化型的坏氧树脂涂料，以适应在潮湿环境及密闭空间内施工的特点。

这些贮油罐，贮存石油原油及其油品，环氧树脂涂层对航空汽油，航空煤油的污染的指数---胶质含量达到贮存航空汽油的指标，经过三十多年来的使用效果良好。

用环氧树脂涂料作耐油、抗渗层的容积在50～100立方米的小型混凝土油罐，广泛分布在农村的农机油贮存及加油站的贮油池，不仅节省钢材，而且施工方便，多年的实践证明，环氧树脂涂料是一种良好的耐油涂料。

环氧树脂涂料不仅耐石油，而且耐植物油，用无毒固化剂配制的涂料涂装好的混凝土池、罐可以存放食油，经理化测试及生物毒性的试验证明无毒。

5、混凝土管道涂料每年有大量的混凝土管按装成输水、输污水及其他流体的管道，仅1995～1998年，全国铺设了用于输水、农田排涝的各种口径的混凝土管达323800公里，为了降低流体摩擦力，减少流体及悬浮物对管体的磨损，达到节能、及防渗漏等的目的。

许多管道内要涂以环氧树脂沥青涂料。

6、输油管、输气管重防腐环氧树脂粉末涂料我国在开发西部的重大工程中，首要的先期重大工程是“西气东输”、“西油东输”项目，均采用的是大口径无缝钢管（长度：12米、直径：1.1米），长距离铺设，同时深埋于地下，要求长达30年以上的防腐蚀要求。

钢管内壁涂敷高聚物减（少）阻（力）涂料；钢管外径采用热熔涂敷环氧树脂防腐蚀粉末涂料，按技术要求涂层厚度：300μm～400μm。