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    2014-11-19 08:52:08 來源:互聯網|0

    環氧樹脂涂料的性能研制研究及應用

      2.2.1 溶劑法工藝流程

      先將一定比例的雙酚A、環氧氯丙烷和有機溶劑投入反應釜中進行攪拌,加熱溶解以后,在50℃-75℃之間滴加NaOH水溶液使其反應。NaOH水溶液滴加完畢后,將反應溫度升至85℃-95℃,繼續保溫8h-9h,然后加入大量溶劑進行萃取,再經水洗、過濾、脫去溶劑即得成品。此方法反應溫度易控制,成品樹脂透明度好,機械雜質和凝膠粒子少,產品收率高。

      2.2.2 溶劑的選擇

      不同溶劑對環氧樹脂合成的影響,當用二甲苯、甲苯及氯苯作為溶劑時得到的產品是不合格的。這可能是因為雙酚A在這些溶劑中溶解溫度太高,導致反應溫度過高,使雙酚A與環氧氯丙烷反應速度過快,生成的環氧樹脂分子量分布過寬[12]。

      而使用混和溶劑使得雙酚A的溶解溫度大大降低,因此聚合溫度可控制在較低溫度范圍之內(85℃-90℃)。這樣,雙酚A與環氧氯丙烷的聚合速度可以得到很好的控制,從而可得到合格的產品。

      2.2.3 堿濃度的影響

      NaOH溶液的濃度對環氧樹脂合成的影響,當NaOH溶液濃度過高時得到的環氧樹脂不能成為粉末狀固體。這可能是由于堿濃度過高,反應速度快,樹脂的分子量分布過寬所致。

      2.2.4 堿用量的影響

      堿用量的對環氧樹脂合成的影響,當雙酚A∶環氧氯丙烷∶NaOH的摩爾比例為1∶1.218∶1.350時,有機氯含量約0.0001當量/100g大大低于HG2-741-72標準(<0.02當量/100g),其環氧值和軟化點都達到HG2-741-72標準。這可能是由于過量的堿存在,可使環氧樹脂中的有機氯進一步水解,從而使有機氯含量降低(有機氯含量偏高,對環氧樹脂的成膜性能的影響很大)。

      2.2.5 反應時間的影響

      反應時間對環氧樹脂合成的影響,從不同的反應時間得到不同的環氧值可以看出,當反應時間小于8h時,其環氧值大于0.13,說明環氧樹脂的分子量偏低,聚合度小于4。當反應時間大于11h時,其環氧值小于0.12,說明環氧樹脂的分子量過高,聚合度大于4。因此反應時間為8h-9h最好。

      3·環氧樹脂涂料的應用現狀

      3.1 防腐蝕涂料

      人們以防腐蝕涂料的特定要求為依據,設計出溶劑型、無溶劑型(包括粉末)和高固體分等環氧防腐蝕性涂料,應用于鋼材表面、飲水系統、電機設備、油輪、壓載艙、鋁及鋁合金表面和特種介質的防腐蝕,獲得了優異的效果。

      3.2 艦船涂料

      海上的潮氣、鹽霧、強烈的紫外線和微堿性海水浸濕等苛刻環境,對涂料是一種嚴峻考驗。環氧涂料附著力強,防銹性和耐水性優異,機械強度和耐化學藥品性良好,在艦船防護中起重要作用。將環氧涂料用于船殼、水線和甲板等部位,發揮了耐磨、耐水、耐油和黏結性強等特點。環氧飲水艙涂料已經得到廣泛的應用。

      3.3 電氣絕緣涂料

      環氧涂料形成的涂層具有電阻系數大、介電強度高、介質損失小和三防(耐濕熱、耐霉菌、耐鹽霧)性能好等優點,廣泛應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,以及各種組合配件表面的涂覆,還可用于黏結各種絕緣材料和裸體導線涂料的涂裝及制作各種澆注料等。

      3.4 食品罐頭內壁涂料

      可利用環氧涂料的耐腐蝕性和優異的黏結性,制成抗酸、硫等介質的食品罐頭的涂料;還可將環氧樹脂與甲基丙烯酸(丙烯酸)進行接枝反應,制得飲料內壁涂料,它是一種水溶性環氧涂料,用于啤酒和飲料瓶內壁,已工業化生產,使用效果良好。

      3.5 水性涂料

      用環氧脂配制的水性電泳涂料具有獨特的性能。涂層不但具有良好的防腐蝕性,而且具有一定的裝飾性和保色性。電泳涂料除在汽車工業上應用外,還用于醫療器械、電器和輕工產品等領域。雙組分環氧樹脂涂料對核反應堆裝備進行防護,容易除去放射性污染。

      4·環氧樹脂涂料的發展趨勢

      隨著四大支柱產業的不斷興起,環氧樹脂涂料的需求量也在不斷的增加。今后,罐用涂料、防腐蝕涂料、功能性涂料和環保型涂料將成為環氧樹脂涂料的支柱產品和開發應用的主戰場。

      4.1 罐用涂料

      開發食品級環氧樹脂涂料方興未艾,前途無量。食品罐用涂料的一般要求:一是以符合衛生標準、高品質及高安全性作為保證條件;二是保持包裝食品有長久原味,同時應減少因燃燒或加熱而產生二氧化碳的量;三是所用環氧樹脂等組分都應具有高純度、高穩定性和特殊改性,保證涂膜優異的防腐性和防霉性;四是盡可能的減少有機溶劑的用量。

      4.2 防腐涂料

      除相關領域需要新型環氧防腐涂料外,船舶、海洋工程及海上建筑物用環氧防腐涂料需求量將會增大,前景誘人。21世紀是海洋開發利用的時代,我國是海洋開發利用的大國之一。海岸線長達18,000km,海洋開發技術已列入“863”計劃。海洋經濟將異軍突起,成為新的經濟增長點,大量的海上及海岸工程的防腐問題亟待解決。

      環氧防腐涂料發展趨勢;一是無溶劑型防腐涂料、耐候耐蝕涂料和長效防腐涂料;二是重視低溫及水下固化的環氧防腐涂料的開發應用。環氧防腐涂料從溶劑型轉少溶劑型、無溶劑型和水性化,是擺在涂料行業的重要任務。

      4.3 功能性涂料

      我國功能性涂料經歷了從無到有,從弱到強的發展過程。目前,已構成功能性環氧樹脂涂料體系。隨著高科技產業和特殊行業的發展,對功能性涂料提出新要求。今后應加大投入力度,開發技術含量高、品質優的適銷對路新型功能性環氧涂料。應特別關注脂環族環氧樹脂、功能性固化劑和特效助劑在功能環氧涂料中的應用。

      結語

      環氧涂料以優異的性能在涂料行業占據重要的位置,面對涂料行業的發展,環氧涂料也將不斷進步并在行業內繼續保持重要的地位。在中國與世界接軌的過程中,國際化的環保要求必將指導環氧涂料的發展方向。因此無溶劑環氧涂料、水性環氧涂料、環氧粉末涂料等將會以它們自身環保的特性成為未來環氧涂料的發展方向。

      參考文獻

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