高固体分环氧海洋防腐蚀涂料的研究进展
环氧涂料已成为汽车涂装上发展最快的涂料
： 资
ｉ
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田、炼油厂及石化厂等。
选 择 环 氧树 脂 作 为成 膜 剂 还
Ｐ Ｇ都在进 一步开发汽 车用粉末涂 料 ，年增长 率在１ ％以上 ，其 中增 Ｐ ２
海洋涂料成为海上作业设备的保护伞
由于海 洋本身是一个 复杂的腐蚀性环境 。海水本
身就 是一种很强 的腐蚀 介质 。同时波 、浪 、潮、流又
保养 。另外 与修补漆配套也是重 要因素 。同时要符 合
环保及安全要求。２ 世纪９ 年代初 。宝马开始对 普遍 ０ ０ 使用的清漆体 系进行分析 、评价 和筛选 ，最终选用环 氧丙烯酸粉末 清漆 ，原 因在 于它的经久耐用和粉末 涂
迹象 。
ｏ ；
２；
胶、皮革 、陶瓷 、纤维等都有 良好
的粘接力。 固化后 的环 氧树脂 。具
有优 良的耐化学腐蚀性、耐热性 、
耐 酸碱 性 及 良好 的 电绝 缘 性 。用
它来 配 制的 防火 涂 料 具 有 良好 的 附着力 、防腐蚀性 和机械 强度。
一嬲 市 垮 撷
其次 ，环氧防火涂料具有极佳 的封闭性 。阻燃成分不会迁移到涂
料的诸 多优点 。选择环氧丙烯酸 树脂作为汽 车粉 末清
对金 属构 件产生低频往 复应力和冲击 ，加上海洋微 生 物、附着生物及 它们 的代 谢产物等都对腐蚀过 程产 生
直接或 间接 的加速 作用。而在海水 中作业 的船舶、潜
艇 、石油钻井等设 备 ，因常年与这种高腐蚀 的海 水接
触 。表面构件很容 易出现微生物腐蚀 、电偶腐蚀 、点
海洋环境混凝土防腐涂料研究及发展趋势
0 引言
近年来，随着沿海地区经济建设的推进，一大批海洋 工程陆续涌现。目前我国已建有 ２００ 多个海上石油平台， 厦门翔安海底隧道和胶州湾海底隧道已经建成通车。与此 同时，跨海、临海大桥工程也在我国如火如荼的进行。然而， 由于海洋苛刻的腐蚀环境，处于海洋环境中的钢筋混凝土 结构常因混凝土腐蚀和钢筋锈蚀而过早发生耐久性失效 乃至破坏，这些问题给我国带来了巨大的经济损失。如果 对海洋钢筋混凝土工程采取有效的防腐措施，就可以大大 地降低因腐蚀而造成的损失。
（２）聚氨酯涂料。以聚氨酯树脂为主要成膜物质组成 的涂料，称为聚氨酯涂料，通常可以分为双组分聚氨酯涂 料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由含异 氰酸酯的预聚物和含羟基的树脂两部分组成，按含羟基的 不同可分为：丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、环氧聚氨酯等［５］。 单组分是利用混合聚醚进行脱水，加入二异氰酸酯与各种 助剂进行环氧改性制成。聚氨酯树脂涂料在应用中具有以 下优点：涂层的透水性和透气性小，防腐蚀性能优良；通过 调节配合比，涂膜既可以做成刚性涂料，也可以做成柔性 涂料；可与多种树脂混合或改性制备成各种特色的防腐蚀涂 料；可以在低温潮湿的环境下固化；良好的机械性能、水解稳 定性、耐生物污损性和耐温性。由于耐候性优异、装饰性强， 聚氨酯涂料是目前常用的一类面漆涂料。Ｍ．Ｈ．Ｆ．Ｍｅｄｅｉｒｏｓ 和 Ｐ．Ｈｅｌｅｎｅ 通过对几种常用涂料的性能试验后表明，聚氨酯 的抗氯离子渗透性明显好于斥水性涂料和丙烯酸涂料，而 且它降低氯离子扩散系数达 ８６％［６］。但是这种涂料的缺点是 涂膜易变黄、粉化褪色；固化反应慢；附着力相对较小。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍａｙ ｏｃｃｕｒ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｒｅｍａｔｕｒｅｌｙ ｏｒ ｅｖｅｎ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｕｓ ｂｒｉｎｇ ｈｕｇｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｏｓｓｅｓ．Ｉｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｇｉ－ ｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｘｔｅｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｏｓｓｅｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏ－ ｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｍａｒｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｆｏｒ ｍａｒｉｎｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍａｒｉｎｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ
我国防腐涂料的现状及发展趋势
我国防腐涂料的现状及发展趋势我国防腐涂料的现状及发展趋势摘要：本文分析了国内防腐涂料发展现状及我国防腐涂料行业存在的问题，指出了我国防腐涂料行业的发展趋势。
关键词：防腐涂料；发展趋势；存在问题1 引言在国民经济中腐蚀造成了大量的资源和能源浪费，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为10000亿美元，是火灾、风灾和地震造成损失的总和。
防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，受到国内外广泛地关注和重视。
防腐涂料是现代工业、交通、能源、海洋工程等部门应用极为广泛的一种涂料。
按其涂料膜层的耐腐蚀程度和使用要求, 通常将防腐蚀涂料分为通用型和重防腐型两类。
根据使用环境腐蚀介质的情况选用不同类型的防腐蚀涂料。
在一般大气环境的腐蚀条件下, 如机床、汽车、铁路车辆、工程机械等行业, 常采用通用型防腐蚀涂料, 此时还要求涂层具有较高的装饰功能; 在工业或海洋性大气腐蚀环境条件下, 如化工、石油化工、冶金、海洋工程等行业, 多采用重防腐蚀涂料。
防腐涂料在我国涂料工业中占有重要地位，在涂料工业中所占的比例已经位居前列。
近年来，我国在建筑、交通运输、石化、水电以及海洋工程等众多领域，都出现了飞速增长，进而带动了相关配套产品需求的快速增长，我国防腐涂料市场也出现了喜人的局面，市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。
本文将就我国防腐涂料的发展现状、发展趋势以及存在的问题进行探讨。
2 我国防腐涂料发展现状2. 1 主要品种据不完全统计, 我国防腐蚀涂料品种有1000 余种, 传统的按树脂分类有环氧、沥青、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯、高氯化聚乙烯、丙烯酸、聚氨酯、酚醛、醇酸漆等。
上世纪90年代开始，新一代防腐涂料体系陆续占据了市场研究和应用的主流，其中包括水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料、水性无机硅酸富锌涂料、聚硅氧烷涂料、粉末涂料、氟碳涂料、聚脲涂料、鳞片涂料、导电聚苯胺涂料以及钛纳米聚合物涂料等。
涂料品种已经由单一向多功能化发展。
防腐涂料的研究 - 中国涂料在线
防腐涂料的研究由于防腐涂料具有性能优异、制造方便、价格低廉等一些其它材料无法比拟的优点，因此在选择防腐措施时成为优先考虑的对象。
随着防腐技术的成熟，防腐涂料也必将得到进一步发展。
其中高固体分涂料因其可挥发成分少、固化速度快、施工性能好必将成为发展的趋势。
研究和分析了环氧树脂、聚氨酯等金属防腐涂料的特点，介绍了它们的最新发展动向。
金属的腐蚀，是金属受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象。
金属的腐蚀遍及国民经济各个领域，给国民经济带来了巨大的损失。
在工业发达的国家中，腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%～4%，每年腐蚀生锈的钢铁约占产量的20%，约有30%的设备因腐蚀而报废。
在中国，由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上，占国民生产总值的4%。
长期以来，人们一直采用多种技术对金属加以保护，防止腐蚀的发生。
其中，金属设备防腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐蚀涂层，以隔绝腐蚀介质与金属基体。
防腐涂料和其它涂料一样，其配方组成主要包括基料(树脂)、颜填料和溶剂。
基料树脂是成膜物质，是涂料中的主要成分，它的分子结构决定着涂料的主要性能；颜填料是用来辅助隔离腐蚀因素的，根据作用机理又可分为防锈颜料和片状填料；溶剂分为有机溶剂或水，用来溶解基料树脂，便于成膜。
本文拟对常用金属防腐涂料的最新研究进展作一综述。
环氧树脂涂料环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂。
环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点而被广泛应用，通过环氧结构改性、环氧合金化、填充无机填料、膨胀单体改性等高性能化后可以制成防腐涂料。
环氧树脂涂料有优良的物理机械性能，最突出的是它对金属的附着力强；它的耐化学药品性和耐油性也很好，特别是耐碱性非常好。
环氧树脂涂料的主要成分是环氧树脂及其固化剂，辅助成分有颜料、填料等。
不锈钢粉末是最近几年发展起来的金属颜料，由于其具有不活泼性，特别是在高温强蚀环境中的防护性极好，所以既可用来作为主要颜料，也可作为复合颜料的一部分，与粘合剂组成防护性涂料。
自修复环氧防腐涂层的研究进展
自修复环氧防腐涂层的研究进展目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状概述 (4)2. 自修复环氧防腐涂层材料的设计与制备 (5)2.1 材料选择与改进 (6)2.2 涂层制备方法与优化 (8)2.3 涂层性能评价标准建立 (8)3. 自修复环氧防腐涂层的机理研究 (9)3.1 自修复机制的探究 (10)3.2 防腐效果的评估方法 (12)3.3 涂层与基材的界面结合分析 (13)4. 自修复环氧防腐涂层在典型环境中的应用 (14)4.1 在金属腐蚀环境中的应用 (15)4.2 在化工环境污染环境中的应用 (17)4.3 在海洋工程防腐环境中的应用 (18)5. 自修复环氧防腐涂层的性能改进与优化 (18)5.1 提高耐磨性、耐腐蚀性和耐候性 (20)5.2 优化涂层结构与成分以提高整体性能 (21)5.3 涂层的多功能化与集成化研究 (22)6. 实际应用案例分析 (23)6.1 工程实例介绍 (25)6.2 应用效果与评价 (26)6.3 经验教训与发展建议 (27)7. 结论与展望 (28)7.1 研究成果总结 (29)7.2 存在问题与挑战 (31)7.3 未来发展方向与前景展望 (32)1. 内容综述随着科技的不断发展，自修复环氧防腐涂层作为一种新型环保型涂料，逐渐受到人们的关注和重视。
自修复环氧防腐涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀、抗老化等性能，能够有效地延长物体的使用寿命，降低维修成本，减少对环境的污染。
国内外学者在自修复环氧防腐涂层的研究方面取得了一系列重要进展。
自修复环氧防腐涂层的制备工艺得到了不断的优化，研究人员通过采用不同的成膜基料、添加剂和分散剂等，成功地实现了不同类型自修复环氧防腐涂层的制备。
还研究了纳米颗粒、微米级颗粒等特殊功能填料在自修复环氧防腐涂层中的应用，进一步提高了涂层的性能。
自修复环氧防腐涂层的性能研究取得了显著成果，研究人员通过对不同种类的自修复环氧防腐涂层进行对比试验，发现其具有较高的抗划伤性、耐磨性和耐腐蚀性，能够有效抵抗各种恶劣环境的侵蚀。
环氧树脂防腐性能研究进展
环氧树脂防腐性能研究进展环氧树脂是一种高分子聚合物，具有优异的物理性能和化学性能，因此在许多领域得到了广泛应用。
然而，在某些环境中，环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤，从而影响其使用寿命。
因此，对环氧树脂防腐性能的研究显得尤为重要。
本文将综述近年来环氧树脂防腐性能研究的现状、影响因素及未来展望，旨在为相关领域的研究提供参考。
环氧树脂是一种线性聚合物，具有高度化学稳定性，耐腐蚀性优良。
在石油、化工、医药、环保等领域，环氧树脂常被用作防腐材料。
然而，在某些环境中，如酸碱、盐雾、高温高湿等条件下，环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤，出现老化、龟裂、脱落等现象，严重影响其使用寿命。
针对这些问题，国内外学者开展了大量研究，旨在提高环氧树脂的防腐性能。
其中，纳米材料、橡胶弹性体、纤维增强复合材料等被广泛应用于环氧树脂防腐涂层的制备。
同时，研究者们还致力于开发新型的环氧树脂防腐体系，如功能性单体改性环氧树脂、可控固化反应的环氧树脂等。
影响环氧树脂防腐性能的因素很多，其中最重要的是化学反应和物理损伤。
化学反应主要包括环氧树脂与腐蚀介质之间的化学反应、环氧树脂本身的化学反应。
物理损伤主要包括环氧树脂的机械强度、耐磨性、抗冲击性等。
这些因素之间相互作用，共同影响着环氧树脂的防腐性能。
未来，环氧树脂防腐性能的研究将朝着多功能化、智能化、绿色化等方向发展。
具体来说，研究者们将致力于开发具有自修复能力、耐高温高湿、抗紫外老化等功能的环氧树脂防腐体系；利用智能材料和传感器技术，实现环氧树脂防腐涂层的智能监测和预警；还将在保证环氧树脂防腐性能的前提下，降低其生产和使用过程中的能耗和排放，实现绿色可持续发展。
环氧树脂防腐性能的研究对于提高其在各领域的应用效果具有重要意义。
通过深入探究影响环氧树脂防腐性能的因素及作用机制，合理设计并制备高性能的环氧树脂防腐材料，有助于解决环氧树脂在复杂环境下的腐蚀问题，延长其使用寿命。
随着科学技术的发展，环氧树脂防腐性能的研究将不断取得突破性进展，为相关领域的发展提供有力支持。
高固体分环氧涂料的制备与研究
高固体分环氧涂料的制备与研究康瑞瑞;李陈郭;李至秦;杨名亮;苏雅丽;方大庆【摘要】以自制低黏度二聚酸改性环氧树脂(HEH)、双酚A环氧树脂和低黏度固化剂开发出VOC含量为79.2g/L的高固体分环氧涂料.采用盐雾试验、3.5％NaC1溶液和10％NaOH溶液浸泡试验、阴极剥离试验研究了HEH用量、颜料体积浓度(PVC)以及固化剂对涂层防腐性能的影响.采用SEM、EIS和DSC对涂层性能进行了表征.结果表明:HEH与E51按质量比1∶1复配,PVC=0.30且使用脂环胺固化剂时,涂层孔隙率小,致密性好,防腐性能优异.%A high solid epoxy coating with VOC of 79.2 g/L was developed by using self-prepared low viscosity epoxy resin (HEH) modified by dimer acid,bisphenol A epoxy resin and low viscosity curing agent.The effects of the amount of self-prepared resin,the PVC of coatings and the curing agents on the corrosion resistance of the coating were studied by salt spray test,3.5％ NaCl (aq) and 10％ NaOH (aq) soaking test and cathodic stripping test.The coatings were also characterized by SEM,EIS and DSC.The results showed that when HEH and E51 were blended at with a mass ratio of 1 ∶ 1,PVC =0.30 and the curing agent was alicyclic amine,the cured coating exhibited small porosity,good density and excellent corrosion resistance.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)012【总页数】6页(P36-41)【关键词】改性环氧树脂;高固体分涂料;防腐;VOC【作者】康瑞瑞;李陈郭;李至秦;杨名亮;苏雅丽;方大庆【作者单位】厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101;厦门双瑞船舶涂料有限公司,福建厦门361101【正文语种】中文【中图分类】TQ637.85海洋环境具有强烈的腐蚀破坏性，船舶与海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境下，腐蚀非常严重。
海洋环境中的防腐蚀涂层技术及发展_刘晓建
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结语
随着世界海洋工业的迅速发展和环境保护法对海 洋涂料工业的影响，海洋防腐蚀涂层也向高性能及环 保型方向发展。 研究和推广海洋防腐蚀涂层的新品种、 新技术， 提高其防腐蚀效果和质量， 减轻有毒物质对海 洋环境的污染， 降低有害物质对海洋管道、 平台钢结构 等工程设施的腐蚀破坏，具有十分重要的现实意义和 经济意义。 参考文献：
1
引言
随着海上运输、 深海采矿、 港口码头、 油气开发、 海 洋生物技术等新兴海洋产业的兴起，加上近年来深海 开发中的油气勘探和生产活动的大大增加，人类对海 洋的开发利用规模不断扩大， 逐步从传统走向深入。 正 是由于海洋经济和海洋产业对人类社会的发展起着极 为重要的作用，因此海洋环境中各类设备装置的防腐 蚀涂层及其技术的开发将成为研究的重点。
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2010 年 4 月 第 13 卷第 4 期
Apr．2010 Vol．13 No．4
⑷外部面漆必须具有优异的耐候性、耐紫外线照 射和保光保色性； ⑸与电化学保护系统相容性好； ⑹符合健康、 安全、 环保的要求。 目前海洋平台中各设备的防腐蚀涂层主要用在大 气区， 其配套体系有如下几种： 环氧富锌底漆 2 层+环氧中间漆 2 层+环氧面漆 3 层； 环氧富锌底漆 2 层+乙烯基中间漆 3 层+乙烯基丙 烯涂层 2 层； 无机富锌底漆 3 层+环氧中间漆 2 层+聚 氨酯面漆 3 层。 其中富锌底漆要求含锌粉比例高，且与基材附着 力强； 中间漆要求综合防腐蚀能力强； 面漆是为底漆 、 中间漆提供保护层， 减少和限制水汽、 氧及化学活性离 子的渗入。 4.2 锌加防腐蚀保护技术 锌加保护技术与传统有机涂料相比，具有更强的 阴极保护作用和涂层保护双重作用，其耐腐蚀能力高 于常规的富锌底漆 5 ~ 6 倍，防腐蚀保护年限可达到 25 ~ 30 年。 用于钢结构防腐蚀保护的锌加涂料是由电解锌粉 （纯度高于 99.995% ） 、有机树脂和挥发性溶剂 3 部分 配制而成的单组分系列产品。 由于含锌量高， 锌加干膜 含有 96%以上的纯锌， 足以为钢结构材料提供较好的 阴极保护， 当锌加涂层被氧化时， 会在锌加涂层表面缓 慢产生一层锌盐层来提供屏障保护，同时锌加涂料中 的黏结剂能提供一层附加的屏障保护，从而减缓锌的 氧化。锌加涂层与钢结构表面具有优良的机械结合和 化学结合， 即使受到磨损破坏， 锌加涂层也不会剥落。 经国内外海洋平台的工程证明，锌加保护涂层技 术的防腐蚀性能十分优异。1988 年， 日本濑户大桥采 用锌加涂料作为底漆， 使用至今未发现任何锈蚀。 2000 年锌加保护技术被应用在深圳蛇口海上钻井平台和东 海平湖油田海上钻井平台的局部维修上，修复的锌加 涂层至今未发现锈蚀， 防腐性能良好[8-9]。 4.3 聚氨酯重防腐涂料保护 100% 固体含量的长效刚性聚氨酯防腐蚀涂 料 （RPU ） 不含溶剂、 利于环保， RPU 膜中除含有氨基甲酸 酯键外， 还含有部分脲键等， 其它基本为惰性的碳链结 构。基于以上特点， RPU 具有多种优异的性能， 如优良 的物理机械性能， 涂膜坚硬 、 柔韧 、 光亮， 尤其是耐磨 性、 黏附力特别好； 水解稳定性及耐生物污损性优异； 耐温性能好， 可制成高温涂料， 也可制成-70 ℃下使用 的低温涂料； 另有耐腐蚀、 寿命长 （可适应工程 50 年 ） 、 施工性能优良等优点。 RPU 涂料已先后应用于上海国际航运中心洋山
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第33卷第1期2014年1月中国材料进展MATEＲIALS CHINAVol.33No.1Jan.2014收稿日期：2013－11－01基金项目：浙江省自然科学基金（LY13E090009）；青年科学基金（51303192）第一作者：曹慧军，女，1984年出生，硕士，工程师通讯作者：乌学东，男，1972年生，教授，博士生导师，Email ：xdwu@DOI ：10.7502/j.issn.1674－3962.2014.01.04高固体分环氧海洋防腐蚀涂料的研究进展曹慧军1，张昕1，韩金1，李红良2，乌学东1（1．中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室，浙江宁波315201）（2．宁波大达化学有限公司，浙江宁波315204）摘要：海洋环境中，钢结构的腐蚀不可避免，有机涂层是一种延缓金属腐蚀的最有效、最经济的材料之一。
其中高固体分环氧涂料由于绿色环保、涂层致密性好、可厚涂等特点在海洋重防腐中得到广泛的应用。
对目前高固体分环氧厚膜、超厚膜涂料的研究进展，存在的问题及解决方法进行了详细的介绍。
其中，环氧树脂、胺类固化剂作为环氧涂料中的主要的成膜物质，对涂层的性能起着关键的作用。
总结了几种在高固体分环氧涂料中切实可行的环氧树脂增韧改性方法，同时指出开发耐冲击性能优异，耐高温，低温固化、水下固化的环氧固化剂也是环氧固化剂的发展趋势。
通过曼尼希碱改性合成的环氧固化剂，恰好能满足各种性能的要求，阐述了该类环氧固化剂的合成研究进展状况。
关键词：高固体分；环氧涂料；重防腐；厚膜涂料中图分类号：TU56+1.6文献标识码：A文章编号：1674－3962（2014）01－0020－06Ｒesearch and Progress of High Solid Epoxy CorrosionＲesistant Coating for the MarineCAO Huijun 1，ZHANG Xin 1，HAN Jin 1，LI Hongliang 2，WU Xuedong 1（1．Key Laboratory of Marine Materials and Ｒelated Technologies ，Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials andProtective Technologies ，Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering ，Chinese Academy ofSciences ，Ningbo 315201，China ）（2．Ningbo Dada Chemical Co．Ltd ，Ningbo 315040，China ）Abstract ：In the marine environment ，the corrosion of steel structures is inevitable．The organic coatings are the mosteffective ，economical and widespread way to slow down the metal corrosion．High solid epoxy coating has been widely used in heavy duty anticorrosion area due to its green feature ，good compactness and thick coating．The progress of the high sol-id epoxy coating ，the existing problems and the appropriate solutions are described in detail．The epoxy resin and amine curing agent for film formation play a key role to the properties of the coating．A series of practical methods of toughening epoxy resin for high solid epoxy coating has been summarized．The developments of high impact and thermo resistant ，and low temperature and underwater curing agents are be introduced too．The mannich base type epoxy resin curing agents can meet various performance requirements ，and the research progress in the synthesis of the mannich base type curing agents is described．Key words ：high solid coating ；epoxy resin ；heavy duty anticorrosion ；thick film coating1前言防腐蚀涂料的防护作用主要有3种：漆膜与片层颜料的屏蔽作用、碱性或氧化性颜料的缓蚀钝化作用以及锌粉的电化学保护作用。
其中，能把水、氧以及离子等腐蚀介质隔绝的屏蔽作用最为关键。
目前常用的海洋重防腐涂料多为溶剂型涂料。
在其成膜过程中，溶剂挥发留下的针孔，会使腐蚀介质渗至膜下造成腐蚀。
所得腐蚀产物膨胀挤破涂层，使腐蚀介质得以扩散，终使涂层成片脱落失效。
需要指出的是，防护涂层即使无裂纹和针孔空隙等缺陷，腐蚀介质仍然能在一定程度上渗透涂层到达金属表面。
因此，必须提高涂膜的致密性与厚度以延长介质的渗透时间［1－3］。
海洋钢铁设施中常用的重第1期曹慧军等：高固体分环氧海洋防腐蚀涂料的研究进展防腐涂层总厚度一般要求300 500μm，有的甚至要求更厚。
然而，溶剂型涂料的单道涂层仅为一百多微米，需要多道涂装才能达到规定膜厚，这就增加了施工成本，而且溶剂对工人的身体健康有损害。
面对溶剂型涂料的种种问题，科研人员正在努力开发新型防腐蚀涂料［4－5］。
其中，高固体分环氧涂料受到极大重视。
高固体分环氧涂料多为双组分反应固化型防腐涂料［6］。
低分子量环氧树脂、颜料、活性稀释剂及各种助剂经高速分散、研磨后，制成漆料组分，可满足特定场合需要的改性胺作固化剂组分。
环氧树脂用作成膜物质的优点是：由于它含有大量的羟基与醚基等强极性基团，使其与底材的附着力非常好；固化时不产生小分子副产物，体积收缩很小，因而具有良好的成膜致密性；优异的机械性能、耐化学品性能和耐腐蚀性能。
采用低分子量的树脂与活性稀释剂是为了降低施工粘度，以提高涂膜平整性与致密性。
高固体分是指：制备与施工无需或很少量使用有机溶剂；涂料的固含量很高，甚至达100%。
回避了有机溶剂就消除了针孔现象，提高了涂膜的抗渗性，免除了溶剂毒害。
固含量高使得单道涂层的厚度增大，适用于厚涂，从而减少了涂装费用与时间。
高固体分环氧涂料综合了高固体分与环氧树脂的优点，高固体分环氧涂料是实现厚膜化要求的最简单有效的方法，已经成为防腐涂料的研究热点，是海洋重防腐涂料的发展趋势。
2高固体分环氧防腐涂料研究现状国际油漆（International）、亚美龙（Ameron）、式玛卡龙（sigmakalon）、青岛725所和海洋化工研究院等涂料公司都有无溶剂涂料的生产，并取得了优异的防腐效果。
杜建伟、张静［7］等研制了一种在球墨铸铁管管道及配件管道内壁水泥砂浆表层用的超厚膜环氧涂料，该涂料是以环氧树脂与特定固化剂反应而得的双组分常温固化型防腐蚀涂料，一次喷涂可达500μm，双组份固化形成网状立体结构，具有良好的防腐效果。
王秀娟、李敏［8］等人采用腰果壳油改性的酚醛胺作为固化剂制备的高固体分环氧树脂，在低温下能实现快速固化，并保持良好的防腐性能。
与脂肪族的聚酰胺和改性脂肪胺类固化剂相比，该固化剂中的苯环结构与双酚A型环氧树脂具有更好的相容性，从而可进一步的降低体系的黏度，提高主剂和固化剂的兼容性。
同时长直链不仅给体系提供了良好的内增韧效果，而且对体系的固化反应有初始的空间位阻效应，使得体系特别是高固体含量的体系在快速固化时仍有良好的操作期。
郭晓军、白晶［9］等人开发了一种以低黏度双酚F环氧树脂为基料，添加片状高耐磨颜填料及助剂等，以改性脂肪胺为固化剂的无溶剂环氧防腐涂料。
双酚F环氧树脂除具有双酚A环氧树脂的所有优良特性外，其黏度远低于双酚A环氧树脂，因此在使用过程中不需要加入溶剂或活性稀释剂，操作更方便，固化后漆膜的力学性能更佳，具有更好的耐溶剂性，避免了由于加入溶剂或稀释剂使得漆膜出现针孔、脆性大等弊病。
但双酚F环氧树脂价格要比双酚A环氧树脂高，综合考虑涂料成本与性能，经过试验确定双酚F环氧树脂含量占总量的35% 50%时，性价比最高。
鉴于厚膜防腐涂料在海洋防腐领域的突出表现，超厚膜涂料也渐渐成为重防腐涂料领域的新宠。
超厚膜涂料是指喷涂一道漆的干膜厚度大于1mm，甚至更厚的涂料，一般是无溶剂型，100%固含量的涂料，能达到长期使用、无需维修的效果，具有更优异的防腐性能［10］。
1972年美国亚美龙公司率先把超厚膜涂料推向市场进行实用考核，将其Tideguard171涂在墨西哥海湾一钻井平台腐蚀条件最严酷的脚架部位。
10年后检查，漆层没有裂纹、脱落、泛锈迹现象，仅是褐色表面褪色。
根据其优良的使用效果，超厚膜涂料Tideguard171被各大石油公司广泛用于钻井平台的甲板、钻井房、走道、直升机甲板、打桩工程、码头、防波设备及浅海的原油管的支撑钢构上［10］。
之后，很多大涂料公司，如国际油漆、亚美龙、式玛卡龙、日本迪恩特也纷纷研制及推出超厚膜涂料，先后应用于石油化工产品等有特殊要求的贮罐内壁、输送管道内壁、污水处理厂、管道和贮罐外壁防腐、水利工程钢结构的防腐等工程。
我国20世纪90年代开始了对超厚膜重防腐涂料的研究，青岛725所和海洋化工研究院都在尝试超厚膜重防腐涂料的研究，并取得了一定的成果。
海洋化工研究院姜秀杰、崔显林［11］等人研制出的海洋浪溅区钢结构超厚膜环氧涂料，一道涂料施工干膜厚度达1000μm，缩短了工程时间，降低了施工成本，不存在多次喷涂的层间附着力不佳问题，且使用时间长，并且通过合成EPU改性环氧树脂有效地提高了涂层的抗冲击性能和耐磨损的特点。
蒋健明、陈正涛［12］研究了不同环氧树脂、环氧固化剂、颜料、助剂等的特性，制备了厚膜型无溶剂环氧涂料，并进行了各项性能的检测，结果表明，该涂料具有极低的VOC含量，符合环保要求，适于要求长效防12中国材料进展第33卷腐的钢构件。