环境友好型环氧防腐涂层材料的制备及性能研究

摘要

在工业涂料中，防腐涂层材料是一个非常重要的应用领域。环氧树脂因为其优异防腐性能，对钢铁和混凝土基材的优异附着力和极高的性价比，成为在重防腐涂料中最重要的涂料品种。目前国内市场上传统的溶剂型环氧涂料仍占主要地位，溶剂的含量可以高达60％～80％以上，在施工应用时排放大量的挥发溶剂污染物到大气环境中。随着社会进步和越来越严格的法规要求，开发高性能的环境友好型涂料成为涂料市场的重要发展方向。对于环氧防腐涂料，粉末涂料，高固体环氧涂料和水性环氧涂料是三个发展的主要方向。粉末涂料因为对施工固化的条件和设备要求较高，高固体环氧涂料和水性环氧涂料具有更为优越的施工性能，因此更适合于在常温状况下的施工应用。
　　环氧涂料是较早实现高固体分的涂料品种。但是高固体分环氧涂料显著的缺点包括适用期短、干燥速度慢、漆膜柔韧性差等，采用快干固化剂时，又造成复涂间隔过短的弊端，涂料成本过高也限制了推广应用。
　　对于环氧防腐涂料，减少涂料中VOC的另外一种有效途径就是采用水性化技术。但是目前水性环氧涂料主要存在防腐性能不足，干燥条件较为苛刻，贮存期较短等缺点。
　　本论文研究了环氧树脂/固化剂/添加剂体系对涂层性能的影响，通过复配杂合的方法改性环氧树脂和固化剂体系，分别制备出了高固体分环氧涂料和水性环氧涂料两种环境友好型防腐涂层材料。具体的研究内容和结果是:
　　(1)选用用低分子量的标准型双酚A环氧树脂(EP)和活性稀释剂，固化剂选用聚酰胺和具有低温固化性能的酚醛胺复配，同时利用杂合的方法，通过加入乙烯基树脂对环氧树脂体系改性，设计制备出了成本合理的高固含环氧防腐涂料，同时改善了高固体分环氧涂料容易产生的适用期短，柔韧性差，复涂时间较短的的缺点，并且能够在冬季低温施工。
　　(2)通过选用一种高性能的水性环氧树脂分散体，该水性环氧所采用的非离子表面活性剂（乳化剂）带有环氧官能团，能够参与交联反应;其次该乳液具有亚微米的乳液粒径以及很窄的粒径分布，有很好的稳定性;实验研究了环氧树脂与固化剂不同化学当量比，以及环氧树脂和不同类型的固化剂/成膜助剂配合对涂层性能的影响;通过添加硅烷偶联剂和磷酸锌防锈颜料等方法，设计制备出了防腐性能优异，可以应用于一般水上环境防护用的水性环氧涂层材料。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 环氧防腐涂料

1．2 环氧树脂及固化剂

1．2．1 环氧树脂的制备

1．2．2 环氧树脂的表征

1．2．3 环氧树脂的改性

1．2．4．环氧树脂固化剂

1．3 高固体分环氧涂层材料

1．3．1 高固体分环氧涂层材料的设计

1．3．2 高固体分环氧涂层材料的应用

1．4 水性环氧涂层材料

1．4．1 水性环氧树脂

1．4．2 水性环氧固化剂

1．4．3 水性环氧涂料的应用

1．5 本文的研究背景，研究思路和内容

1．5．1 高固体分环氧防腐涂层

1．5．2 水性环氧防腐涂层材料

第二章 高固体分环氧涂层材料的制备和性能研究

2．1．引言

2．2．实验部分

2．2．1．原材料

2．2．2 涂料样品和涂层的制备

2．2．3 涂料性能的测试

2．3 结果和讨论

2．3．1 涂层的抗冲击性能和柔韧性

2．3．2 涂层的复涂间隔性能

2．3．3 涂层最小养护时间

2．3．4．涂料的适用期测试

2．3．5．涂层耐盐雾测试

2．3．6．涂层耐海水性能

2．3．7．涂层耐淡水性能

2．3．8．涂层耐化学品性能

2．4 本章小结

第三章 水性环氧防腐涂层的制备和性能研究

3．1 引言

3．2．实验部分

3．2．1 原材料

3．2．2．涂料的制备

3．2．3．涂层的制备

3．2．4．涂层的性能测试

3．3．结果和讨论

3．3．1 环氧树脂和固化剂的化学配比对清漆性能的影响

3．3．2 成膜助剂对涂层性能的影响

3．3．3．水性环氧树脂对防腐性能的影响

3．3．4 水性固化剂对涂层性能的影响

3．3．5 水性环氧涂层耐盐雾性能

3．4 本章小结

第四章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及专利

致谢

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