環(huán)氧樹脂涂料

環(huán)氧樹脂涂料第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂涂料第一節(jié)概述第二節(jié)環(huán)氧樹脂分類第三節(jié)環(huán)氧樹脂涂料的特性第四節(jié)環(huán)氧樹脂涂料的應用第五節(jié)環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應第六節(jié)無溶劑環(huán)氧樹脂涂料第七節(jié)溶劑型環(huán)氧樹脂涂料第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂（EpoxyResin）：組成中含有較多環(huán)氧基團的涂料統(tǒng)稱為環(huán)氧漆。環(huán)氧樹脂是分子結構中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基的一類高分子預聚體，是一種重要的熱固性樹脂，由環(huán)氧樹脂和固化劑組成。使用固化劑交聯(lián)后即成為三維網狀結構的樹脂。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠粘劑、涂料和復合材料等的樹脂基體，廣泛應用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領域。雙酚A型環(huán)氧樹脂雙酚A型環(huán)氧樹脂第一節(jié)概述第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)環(huán)氧樹脂分類一、環(huán)氧樹脂涂料是合成樹脂涂料的四大支柱之一，環(huán)氧樹脂涂料大體上有五種分類方法。1、以施工方式分類噴涂用涂料，滾涂用涂料，流涂用涂料，浸涂用涂料，靜電用涂料，電泳用涂料，粉末流動涂料，和刷涂用涂料等。2、以用途分類建筑涂料，汽車涂料，艦船涂料，木器涂料，機器涂料，標志涂料，電氣絕緣涂料，導電及半導體涂料，耐藥品性涂料，防腐蝕涂料，耐熱涂料，防火涂料，示溫涂料，潤滑涂料，食品罐頭涂料和阻燃涂料。第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4、以固化劑名稱分類胺固化型涂料，酸酐（或酸）固化型涂料，以及合成樹脂型涂料等。5、以涂料狀態(tài)分類溶劑型涂料，無溶劑型（液態(tài)和固態(tài)）涂料以及（水乳化型和水溶型）涂料。3、以固化方法分類自干型涂料有單組分、雙組分和多組分液體涂料；烘烤型涂料有單組分和雙組分固體或液體涂料；輻射固化涂料。第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

┍多元胺固化環(huán)氧漆┑┍胺固化型┥聚酰胺固化環(huán)氧漆┝常溫干燥型││胺加成物固化環(huán)氧漆││┕胺固化環(huán)氧瀝青漆┙環(huán)│┍環(huán)氧－酚醛樹脂漆┑氧│合成樹脂固化型┥環(huán)氧－氨基樹脂漆┝烘干或常溫干型樹┥│環(huán)氧－多異氰酸酯漆│脂│┕環(huán)氧－氨基－醇酸漆┙涂│┍環(huán)氧酯漆┑料│脂肪酸固化型┥環(huán)氧酯與其它樹脂并用漆┝烘干或常溫干型│┕水溶性環(huán)氧樹脂漆┙│┍無溶劑環(huán)氧樹脂漆┑┕其它類型┥粉末環(huán)氧漆┝烘干或常溫干型 ┕線形環(huán)氧漆┙二、其它分類方法第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月一、環(huán)氧樹脂涂料的優(yōu)點1、力學性能高。環(huán)氧樹脂具有很強的內聚力，分子結構致密，所以它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。

2、附著力強。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環(huán)氧固化物優(yōu)良的附著力。3、固化收縮率小。一般為1％～2％。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一。線脹系數也很小，一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。4、優(yōu)良的電絕緣性能。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。

第三節(jié)環(huán)氧樹脂涂料的特性第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月5、工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發(fā)物，故可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造多類環(huán)保涂料。6、穩(wěn)定性好，抗化學藥品性能優(yōu)良。不含堿、鹽等雜質的環(huán)氧樹脂不易變質。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質腐蝕的性能優(yōu)越，因此大量用作防腐蝕底漆，又因其固化物呈三維網狀結構，又能耐油類等的浸漬，大量應用于油箱內壁襯里等。7、環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達200℃或更高。第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、環(huán)氧樹脂涂料的缺點1、耐候性差，易粉化；環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵，固化物經日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐漸粉化，因此不宜用作戶外的面漆。2、環(huán)氧樹脂中具有羥基，如處理不當，涂膜耐水性會差；3、環(huán)氧樹脂固化后，涂層堅硬，用它制成的底漆和膩子不易打磨；4、環(huán)氧樹脂涂料中有的品牌是雙包裝，制造和使用都不方便。第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)環(huán)氧樹脂的應用作為涂料用的環(huán)氧樹脂約占環(huán)氧樹脂總量的35%，按環(huán)氧樹脂固化方式的不同，環(huán)氧樹脂涂料可分為常溫固化型、自然干燥型、烘干型以及陽離子電泳環(huán)氧涂料。第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中的應用如下圖：環(huán)氧樹脂涂料防腐鋼管1、防腐蝕環(huán)氧涂料（1）純環(huán)氧樹脂涂料（2）環(huán)氧煤焦瀝青防腐蝕涂料（3）無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料（4）環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧涂料附著力強，防銹性和耐水性優(yōu)異，機械強度和耐化學藥品性良好，在艦船防護中起重要作用。環(huán)氧涂料用于船殼、水線和甲板等部位，發(fā)揮了耐磨、耐水和黏結性強等特點。2、艦舶涂料3、電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料環(huán)氧涂料形成的涂層具有電阻系數大、介電強度強、介質損失少和三防（耐濕熱、耐霉菌、耐鹽霧）性能好等優(yōu)點，廣泛用于浸漬電機和電器等設備的線圈、繞阻和各種絕緣纖維材料；各種組合配件表面涂覆；黏結各種絕緣材料；裸露導線涂裝等。第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸進行接枝反應，制得的飲料內壁涂料，是一種水性環(huán)氧涂料，用于啤酒喝飲料瓶內壁，使用效果良好。發(fā)動用環(huán)氧酯配置的水性電泳涂料有獨特的性能，涂層不但有良好的防腐蝕性，而且有一定的裝飾性和保色性，電泳涂料除去汽車工業(yè)上應用外，還用于醫(yī)療器械，電器盒輕工產品等領域。雙組分水性環(huán)氧涂料用于新與舊混凝土間的粘結，有優(yōu)異的黏結強度，能有效地防止機械損傷和化學藥品危害。它對核反應堆裝備進行防護，容易除去放射性污染。4、食品罐頭內壁涂料5、水性涂料第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月6、地下設施防護涂料地下設施的防護，是環(huán)氧涂料或改性環(huán)氧涂料的重要用途之一，因為環(huán)氧涂料有優(yōu)良的防水滲漏效果。環(huán)氧—聚氨酯涂料用于地下貯罐的防腐蝕，已取得舉目公認的效果。第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，如雙酚A型環(huán)氧樹脂即使加熱到200℃也不發(fā)生變化。但環(huán)氧樹脂分子中含有活潑的環(huán)氧基，因而反應性很強，能與固化劑發(fā)生固化反應生成網狀大分子。環(huán)氧樹脂的固化反應主要與分子中的環(huán)氧基和羥基有關。一、固化劑和環(huán)氧樹脂的交聯(lián)固化反應環(huán)氧樹脂和固化劑的交聯(lián)固化反應主要發(fā)生在環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基和羥基上，環(huán)氧基的活性較強。固化劑有胺、羧酐和多元酸，多硫化合物，咪唑等。第五節(jié)環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月1、與胺類固化劑的膠聯(lián)反應2、與羧酸及酸酐固化劑的膠聯(lián)反應3、與其它固化劑的反應①與多硫化物樹脂膠聯(lián)反應②咪唑與環(huán)氧基反應

4、與無機酸反應

②與HCl①與H3PO4第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、環(huán)氧樹脂與其它樹脂膠聯(lián)固化反應1、與聚酰胺交聯(lián)固化反應2、與酚醛樹脂交聯(lián)固化反映3、與氨基樹脂交聯(lián)固化反應

5、與多異氰酸酯的反應4、環(huán)氧－氨基－醇酸樹脂交聯(lián)反應第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月三、固化環(huán)氧樹脂的性能1、粘結力強2、耐化學藥品性優(yōu)良3、收縮性小4、機械強度高5、電絕緣性優(yōu)良第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)無溶劑環(huán)氧樹脂涂料無溶劑環(huán)氧樹脂涂料特點：①每層可涂得厚膜，顯著提高效率；②固化時無溶劑揮發(fā)，能形成無孔涂層，耐蝕性優(yōu)異；③絕大部分材料轉化成膜，成本低。配方設計中，嚴格選取基料、固化劑、稀釋劑、顏料體積濃度和助劑，以發(fā)揮無溶劑環(huán)氧涂料的長處。第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、基料

選用低粘度的雙酚A、雙酚F和脂肪族環(huán)氧樹脂；雙酚A（或F）環(huán)氧＋加成固化劑：涂層含羥基少，有效膠聯(lián)度大，防腐性，耐海水、蒸餾水、自來水和耐化學品性優(yōu)異，戶外暴曬性差；脂肪族環(huán)氧，能改善耐候性和機械性能。

2、固化劑

要求：固化劑的粘度應較低,使用期限長,耐化學藥品性和物理機械性優(yōu)異,保色性好且毒性小。

常用：酮亞胺類，改性的DDM，改性的間二甲苯二胺，異佛二酮二胺，酸酐改性化合物，雜環(huán)多元胺，硫醇類，EA-10和D-8 。第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3、稀釋劑──調整粘度，達到施工粘度

⑴、活性稀釋劑：一種低分子，低粘度，能參與膠聯(lián)固化成膜的環(huán)氧化合物。

常用：①單官能度：丁醇，異辛醇，甲酚，烷基酚，高級一元醇的縮水甘油醚及脂肪酸的縮水甘油醚。

②雙官能度：聚丙二醇和聚乙二醇的縮水甘油醚。

③三官能度：三羥基丙烷縮水甘油醚。

⑵、非活性稀釋劑：松節(jié)油，糠醇等、

第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4、顏填料和助劑（1）顏填料無溶劑涂料的顏填料PVC比較低，PVC在10%左右，著色顏料用量為基料量20～25%。填料：石棉粉，超細滑石粉，BaSO4。（2）助劑①固化促進劑胺類固化劑：采用苯酚或水楊酸一般采用混合促進劑金屬羧酸鹽+苯酚②表面活性劑：使顏料分散，濕潤，防止慘色，選擇原則與溶劑型相同。

第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月③增塑劑──一般采用分子量液體或柔性鏈聚合物作用機理：用增塑劑分子與環(huán)氧樹脂分子之間相互作用代替環(huán)氧樹脂分子鏈段間的相互作用。使涂層的玻璃化溫度降低，而提高涂層的粘結性和物理機械性能。

常用：活性增塑劑：聚硫橡膠，聚酯樹脂

非活性增塑劑：鄰苯二甲酸二丁酯（或二辛酸），磷酸三甲酚酯第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月第七節(jié)溶劑型環(huán)氧樹脂涂料主要介紹第25頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月胺固化環(huán)氧涂料1、性能與用途2、原料選擇和配方計算（1）環(huán)氧樹脂選擇一般選用分子量900（E-20）的環(huán)氧樹脂，用其配成漆的漆膜，機械性能較好。分子量1400以上，環(huán)氧值較低，膠聯(lián)度小，膜太軟分子量500以下少用，膜太脆，配漆后使用期限太短，施工時不方便第26頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）胺固化劑的選擇1）脂肪族多胺 ┍乙二胺，己二胺，二甲撐三胺 常用┥二乙叉三胺 ┕二乙基胺基丙撐胺等Ｐ301 特點：與環(huán)氧樹脂反應快，可常溫固化，但發(fā)熱多，使用壽命短；耐化學藥品性優(yōu)良；脂肪胺揮發(fā)性大，毒性大。2）脂肪胺改性產物的固化特性

它與環(huán)氧樹脂配比1:1，有較強的流變性，以便于施工操作。

3）芳胺固化特性4）叔胺固化特性5）新胺固化劑第27頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月6）配方計算：a.伯胺、仲胺固化劑的計算根據氨基上的一個活潑氫原子和樹脂中一個環(huán)氧基相對應的理論為依據。 G：100g環(huán)氧樹脂所需胺的克數Q1：活潑氫當量Q2：環(huán)氧當量（100/環(huán)氧值）E：環(huán)氧值G：100g環(huán)氧樹脂所需胺的克數M：胺的分子量Hn：胺基上活潑氫原子總數E：環(huán)氧值第28頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月b.胺加成物用量的計算胺加成物常用胺值表示含胺量的多少