2024-09-1423
重防腐涂料是指能在腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料。重防腐涂料有两方面的含义：一是指腐蚀环境恶劣，二是指保护寿命长。重防腐涂料发展的关键是高性能的合成树脂。
图1 环氧树脂
为达到严酷环境下长效的目的，对主要成膜物质合成树脂的要求主要是：对金属的良好附着力，有良好的物理机械性能，如的低的收缩力、适当的硬度、韧性和耐磨性、耐温性等；对各种介质(化工气体、酸、碱、盐和溶剂)有优良的耐蚀性；能有效的抵制各种介质对涂层的渗透；能在各种条件下进行方便的施工并达到对涂层厚度和涂层结构的设计要求。目前在重防腐涂料中较常用的三大树脂是环氧树脂、聚氨酯和含氯的乙烯类树脂。聚氨酯树脂耐候性好，但少量残存的游离异氢酸酯基易与环境中的潮气和水分反应，并对人体健康造成影响且价高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐温性和耐溶剂性较差。而环氧树脂有优良的附着力和低收缩率；对水、中等酸、碱和其他溶剂有良好的耐蚀性和抗渗透性；拥有较多的固化剂使其在各种施工条件下均具有良好的成膜性能；能同各种树脂、填料和助剂良好的混溶配制成一系列常用的重防腐涂料；易于配制成水性化和厚膜化(高固体化和无溶剂型)等无公害重防腐涂料。通过物理改性和化学改性，其耐候性差，易粉化，高温下承受强腐蚀介质(如较强的酸、碱和溶剂)能力差的缺点正在逐步得到改善。这一切都奠定了其在重防腐涂料中的主导地位。
1、结构
环氧树脂是平均每个分子含有两或两个以上环氧基的热固性树脂。其品种很多，主要品种是双酚A型环氧树脂，其次还有双酚F型环氧树脂和No—volac环氧。双酚F型粘度低，可配置无溶剂或高固体份涂料。Novalac环氧树脂的环氧基含量高，可制成交联密度高的涂料，其耐热、耐溶剂性均高于双酚A型环氧树脂。
2、防腐特点
环氧树脂分子结构中所含有的醚键(-O-)和羟基(-OH)，其中包括环氧树脂与胺类固化剂固化后的所生成的醚键和羟基都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与基材表面，特别是与金属表面之间产生很强的粘接力。优良的附着力是好涂料的最基本的条件。某些热固性树脂与基材表面也有良好的粘接力，但是这些树脂在固化时却有着较大的收缩力，因此固化的涂层具有较大的内应力，从而减少了原有的附着力。
在环氧树脂涂料固化成膜后，由于分子中含有稳定的苯环和醚键，分子结构又较紧密，因此对化学介质的稳定性较好，如对中等浓度的酸、碱和盐等介质，基本上能长期满足大多环境的需要。另外环氧树脂涂料的耐腐蚀性能可以通过各种固化方式进行改进。
然而，树脂分子中的苯键和醚键易受日光照射等破坏，因此环氧树脂涂膜的耐侯性较差，不适用于外用涂料的表层。所以，针对特定的使用场景，需要对环氧树脂进行改性。
3、环氧树脂的改性
涂料的基本性能是由成膜物质决定的，而成膜物质的固有特性是由它的结构链节所决定的。含亚甲基键节的烃系树脂如酚醛树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等具有较好的耐化学药品性、耐水性和耐腐蚀性；含酯键链节的树脂如醇酸树脂等易被碱水解，发生皂化反应，故其耐化学腐蚀性较差。含醚键链节环氧树脂、酚醛树脂等具有很好的耐腐蚀性能；含酰胺链节的聚酰胺树脂、尼龙等也具有较好的耐腐蚀性能；含有机硅链节的有机硅树脂、硅醇树脂则具有较好的耐热性；含有氨基甲酸酯基链节的聚氨基树脂也具有较好的耐腐蚀性。但值得注意的是每种树脂都具有多种结构和化学基团，而且各种结构和化学基团之间相互影响，再加上所遇到的腐蚀介质和腐蚀环境不同，在对成膜物质结构进行改性时，要具体分析。
环氧树脂涂料的成膜过程是从可溶、可熔的线型或支链分子转变成最终的不溶、不熔的体型结构的过程。热固性树脂的固化即可在加热条件下进行，也可以加入某些化学物质以参与或促进线型或支链型分子转变为体型结构，这样的化学物质称为固化剂。环氧树脂本身具有的官能团一般不会相互发生化学反应，即不会分子间交联成体型结构，只有借助于外加的固化剂使与环氧树脂中的可反应官能团反应，使环氧树脂的分子间接或直接的连接起来，逐步形成体型结构。对环氧树脂结构进行化学改性主要通过改变其固化体系来实现。环氧树脂分子中的可反应基团主要是环氧基，其次是羟基。羟基固化型的环氧树脂由于反应中有小分子产生，防腐性能略次于环氧基固化型的。
环氧树脂涂料可以通过改变配方中的环氧树脂、固化剂、及混入的颜料和填料，甚至还有稀释剂的种类形成许多种性能各异的不同品种。环氧树脂涂料有优异的物理机械性能，最突出的是它对金属的附着力强，固化收缩率低；另外，它的耐化学药品性和耐油性也很好，特别是耐碱性非常好，成为防腐涂料的主要树脂品种。防腐涂料性能的提高仍将主要依赖于树脂的改性，这是涂料防腐性能的决定因素。这其中主要包括新型改性剂的开发、防腐机理的研究、改性剂对涂料影响的微观分析等。由于环氧树脂涂料有配方多样化的优点，其在高固体份、水性化合物溶剂化等环保型涂料的开发研制方面已经走在了其他涂料的前面，并取得较大的进展。
摘录自网络，如有侵权请告知删除