环氧树脂涂料配方设计

黄巍

摘要：本文首先简单介绍了目前有关使用环氧树脂的一些基本知识，然后再从有关环氧树脂的基本性能特点出发，综合梳理分析了其溶剂、固化剂以及其涂颜填料这三方面的因素，最终基本解决了有关环氧树脂装饰涂料的产品配方以及设计上的问题。

关键词：环氧树脂;涂料;配方设计

引言

通常情况下，对于一个有机环氧树脂的网状分子来说，它的结构相对分子质量都不高，并且至少可能有两个有机环氧高分子化合物分别存在于其中。環氧树脂的网络分子结构可以与其他类型的有机固化剂分子发生双向交联和固化反应，形成高和低聚物。

环氧粉末涂料还具有众多的优良环保性质，首先这种粉末涂料没有任何污染，适应了社会底层大众的生活需求。此外，涂料的色彩配色好，并且它还拥有广泛的化学固化剂涂料选择应用范围。此三类涂料的组成主体可分为：新型脂肪性环氧树脂、新型改性聚酯环氧树脂、线性类双酚醛树脂和线性双酚醛类a型改性环氧树脂，这些涂料主体先是于一定的干燥温度下混炼，然后加温待其完全冷却，再对其进行粉碎。

一、环氧树脂膜的性能

1.环氧树脂膜的玻璃化温度

所谓的玻璃化最低温度也就是指高聚物由高密度弹态连续转变而成为多个玻璃化弹态或者由多个玻璃态连续转变而成为高密度弹态的最低温度，也是一个无限固定型物或聚合物大小的分子链段在自由方向运动时的最低温度，在这个链段最低温度以下，高聚物就会呈现好的脆性。

2.环氧树脂膜的防介质渗透能力

浓度差很大会直接引起的各种水分的净化和移动，也就是说产生了各种渗透，并且，由一个溶质浓度引起的各种渗透的降压参数大小与一个溶质中的分子或者水离子的浓度数目多少可以成正比，而且在环氧树脂的内膜中也是同样具有各种防渗透介质产生渗透作用能力的，要真正确定一个环氧树脂的内膜的具有防渗透介质产生渗透压的能力参数大小，就要从不受外界环境因素的影响、环氧树脂的内膜的形态化学组分结构和由环氧渗透膜防介质中的溶度质量参数与渗透膜内各化学组分中的溶度质量参数综合决定的整体形态化学结构因素进行综合分析。

3.环氧树脂膜的耐化学药品性

脂肪族经基团可存在于多种环氧树脂的膜分子中，一般通常情况下，它们都具有一定的亲核防水性，有助于防止水合物分子快速积集或直接穿过位于膜内，膜的化学防水性因此而大大降低，并且一般来说，可被气体腐蚀或在介质中被破坏的极性化学合成键及其他极性化学基团都是需要被尽可能避免存在或封闭于膜内。

二、环氧树脂涂料配方设计

1.溶剂的挥发速度

溶剂涂料是加工制备塑胶涂料的主要媒介物，只有当有机溶剂的平均挥发释放速度被恰当地有效控制时，涂膜的优异挥发性能才能真正得到有效保证。溶剂对塑料涂膜的优异性能也会有很大的直接影响，确定有机溶剂涂料品种的一个关键技术是有机溶剂的平均挥发释放速度，所以有机溶剂在涂料施工过程结束后要以较为适合的挥发速度开始释放，有机溶剂的平均挥发释放速度与它的化学沸点和涂料表面膜的张力程度成反比。环氧树脂溶剂组分一般选择醇和芳香烃或酮、醇或芳香烃的混合溶剂。

2.固化剂和固化速度

对于固化剂的化学性质如何选择，应该优先考虑的影响质量因素主要有两点，一者具体就是固化剂的生物化学结构固化性和化学反应性，二者具体就是它的生物分子结构化学性和结构及其化学特点。固化剂有胺、羧酐和多元酸，多硫化合物，咪唑等，常用：酮亚胺类，改性的DDM，改性的间二甲苯二胺，异氟二酮二胺，酸酐改性化合物，杂环多元胺，硫醇类，EA-10和D-8。无论是对于建筑墙体上的粘接剂、涂料还是对于墙体浇注料来说，固化剂都已经成为必不可少的主要作用添加物，若是缺乏这项主要作用添加物，环氧树脂就不能正常进行固化。

3.颜填料的功能

对于目前颜填料的具体应用介质选择，要根据目前颜填涂料的应用实际进行决定，云母和滑石粉涂料可通过增强酸性颜料薄膜的化学抗蚀耐磨性来提高涂料和膜料的物理性能和化学性能;对于耐光和不抗热碱等多种介质腐蚀性的条件，易酸性涂料可选用酸性云母氧化锌和不耐酸性电子云母氧化铁;为了达到防止涂料耐酸碱和热碱等介质腐蚀性的条件，颜填料的选用可尽量减少选择一些酸性和非沉淀性溶剂，例如云母硫酸钡和酸性云母电子氧化铁红等。较小的临界膜由于染颜性层填料的粒子体积以及粒子浓度，很有可能会直接导致涂膜临界介质粒子间的临界距离较大，所以由于染颜性膜涂料在这层膜内对于预防临界涂膜介质快速进行渗透性的作用能力较强，将临界粒子距离概念引人涂膜内。然而若是涂膜内粒子间距离相对于临界粒子距离而言较低，就会在涂膜内形成有利于介质渗透的毛细管。

三、助剂

助剂主要是一些有机化合物，在加工各种模塑料用于聚合物时需要添加。它们的使用目的是提高工艺的性能或弥补树脂本身加工性能的不足。助剂对于橡胶塑料以及成型涂膜加工来说是很重要的，对于成型环氧树脂塑胶涂料而言，助剂是产品生产、材料贮存及成型施工过程中不可或缺的重要组成部分，因为只有助剂的广泛使用，才真正可以直接获得加工性能更加优异的成型环氧树脂塑胶涂料。助剂在塑胶涂料中也是发挥着特效剂的功能，所以说我们应该充分利用各种成型助剂对塑胶涂料以及最终塑料涂膜加工性能的促进作用。但是，助剂的实际使用也需要有一定的技术要求，它不仅要能够较好地溶于被人工添加的有机合成树脂，不发生挥发、迁移，而且要能够良好的适应使用加工材料条件，在使用加工材料成型的整个过程中也要能较为容易地分散均匀。助剂按其相互作用变化机理，可以细分为固化增韧剂、流变固化调节剂、表面固化活性剂、固化活性促进剂和用于贮存用的稳定促进剂等，在实际使用时我们应当正确有效和针对性地选用各种类型助剂。

结束语

众所周知，环氧树脂涂料具有许多优良的性能，因此得到广泛应用。例如，它们具有缓蚀和电化学作用。对于腐蚀性介质，环氧树脂涂料形成的涂膜是一种保护膜。环氧树脂涂料还有其他涂料所没有的另一个特点：形成的薄膜具有良好的“湿”附着力，因此具有特殊的保护作用。

参考文献：

[1]刘文艳，孙建中等.有机硅改性水性环氧树脂的合成与表征.高校化学工程学报，200721（6）：1044-1048.

[2]邹莉，邹林，刘小峯，等. 水性环氧树脂涂料应用进展[J]. 热固性树脂，2014（3）.