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水性環氧涂料研制領域成果不斷、亮點頻現

作者：鋼結構網    
時間：2009-12-23 10:01:40 [收藏]

    　　傳統溶劑型涂料中含有大量揮發性有機物(VOC)，在環保意識不斷增強的今天，環境友好型涂料日益顯示出其重要性。環氧樹脂固化物具有優異的物理化學性能，尤其以優良的耐水性、耐化學品性、極佳的黏附性能而廣泛應用于涂料領域，是涂料工業中支柱產品之一，因而環保型環氧樹脂涂料也是目前涂料界的研究熱點之一。實現低VOC的途徑主要為大力發展高固體分涂料、水性涂料、粉末涂料和輻射固化涂料等新型涂料，其中水性環氧涂料的發展越來越受業界重視，該領域近年研究開發成果不斷、亮點頻現。
    本稿由中國化工網www.chemnet.com.cn整理
    　　環氧樹脂涂料產品的水性化也是環保型涂料的發展方向之一，但由于為數較多的芳香族環氧樹脂耐光性能較差，故水性環氧涂料多用作底漆、防腐漆等。目前國內已經有水性環氧樹脂涂料的工業生產，包括水性環氧地坪涂料、水性環氧防腐涂料及木地板涂料等。目前自研發亮點主要在以下幾個方面：一是罐用涂料，二是防腐涂料，三是其它用途。粉末涂料和水性涂料已在罐頭工業中獲得廣泛的應用，但粉末涂料存在涂膜厚度大、粉料回收利用率低、設備前期投資大和存在粉塵爆炸隱患等缺點，水性涂料則不存在這些問題，但現有的水性涂料在罐頭工業中應用的效果不太理想。相對而言乳液型涂料，特別是水性環氧涂料作為食品罐內壁涂料表現出了良好的性能。

    　　目前國內在這方面已合成了非離子表面活性劑和具有陰離子表面活性劑功能的改性環氧樹脂，采用溫度轉相法制備了水性環氧乳液，主要用于食品罐內壁涂料。還有在叔胺存在下，通過共聚物和胺改性環氧樹脂的季鹽化反應而得到樹脂組分，適用于涂布聽罐的外表面，此涂料具有良好的平滑度和光澤度、優異的粘結性、膜硬度、抗發黃以及易于制備等優點，并且不含有機溶劑。作為罐裝涂料近年來研究比較廣泛的還有環氧丙烯酸樹脂涂料。乳化環氧樹脂的陽離子聚合研究，則發現用過氧酸催化劑處理液體環氧樹脂乳液可形成聚合物多元醇，其結構不同于傳統的高分子質量環氧樹脂，產物中殘余的雙酚A二縮水甘油醚(BADGE)和雙酚A量較低，這對食品和飲料罐襯里至關重要。

    　　水性涂料最早在建筑領域得到了廣泛應用，以后才推廣應用于鋼結構防腐涂料，水性環氧涂料是目前用于工業重防腐領域最為成功的涂料品種之一。這一應用的研發成果主要有：利用化學接枝法將環氧樹脂接枝于丙烯酸及其酯的共聚物，形成具有一定交聯度、能分散于水中的自乳化樹脂，其涂膜具有優良的耐堿性與耐鹽霧性；采用對氨基苯甲酸對環氧樹脂部分環氧鍵進行開環引羧，再加安全型皂化劑和活性分散劑皂化分散處理制備水性環氧樹脂乳液，研制出雙組分、室溫固化、環保和防腐性能優異的犧牲型水性環氧防腐涂料；雙組分水性涂料技術將可室溫固化的胺固化劑用于金屬防護涂料，以非離子分散涂料代替了離子分散涂料，環氧/胺樹脂能快速聚結、相互溶解，使用穩定的、與水相容的添加劑和過濾料使非離子環氧/胺樹脂加以完善。

    　　水性環氧涂料還有許多其它用途。業界研制了一種多層包裝材料，它主要由透氣材料層和至少1層阻氣涂料構成，該涂料是通過多官能度的環氧化合物和水在酸存在下共聚而得的聚合物多元醇，該涂料可克服塑料包裝材料阻氣性較差的不足。此外由于水性環氧樹脂涂料具有優良的力學性能和與水泥良好的配伍性，因此可以制備高強混凝土，其中水性環氧樹脂作為輔助成分加到混凝土或水泥砂漿中，可提高混凝土的抗滲性。水性環氧樹脂涂料可與其他通用乳液(如聚丙烯酸乳液、水性聚氨酯)配合使用，協同效應較好，可以得到具有不同性能的涂層。


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