重防腐粉末涂料用环氧树脂及固化剂的研制梁平辉,邓卫东
重防腐粉末涂料用环氧树脂及固化剂的研制
梁平辉 , 邓卫东
( 常熟佳发化学有限责任公司 , 江苏常熟 215533)
摘 要 : 采用二步法 , 研制成重防腐粉末涂料用的环氧树脂及固化剂 , 其主要性能指标达到国外同类产品
水平。介绍了该环氧树脂和固化剂的制备工艺 , 并讨论了影响其性能的因素。
关键词 : 环氧树脂 ; 固化剂 ; 重防腐粉末涂料
1 前 言
近年来 , 随着我国经济建设的飞速发展 , 对石油天然气埋地管道重防腐粉末涂料用的环氧树脂与固化剂的
需求量越来越大 , 质量要求也越来越高。这方面的要求主要体现在 : 要求防腐粉末涂料具有良好的施工性
( 高温快速固化 ) 、耐磨性、防腐蚀性、耐冷热冲击性、长期稳定性等。随着我国 “ 西气东输 ” 工程的
启动 , 对高性能重防腐粉末涂料的需求量将迅猛增加。为了打破国外环氧粉末涂料在这一领域的垄断地位,
我们开展了重防腐粉末涂料用环氧树脂与配套固化剂的研究 , 研制成性能接近国外同类产品的特种环氧树脂
与固化剂。
2 技术路线的选定
2 . 1 环氧树脂的合成
根据对国外环氧树脂样品的红外与液相谱图分析 , 确定其基本组分为酚醛环氧树脂。该树脂的分子结构中既
有双酚 A 型酚醛成分 , 又有苯酚型酚醛成分 , 是一种复合型酚醛环氧树脂。这种树脂具有防腐蚀性强、硬
度高、耐磨性好等特点。其合成方法分两步 : 第一步是线形酚醛树脂的合成 , 第二步是酚醛环氧树脂的合成。
2 . 1 . 1 线形酚醛树脂的合成
将苯酚、双酚 A 、甲醛投入到反应釜 , 搅拌升温溶解 , 至 90 ℃ 加入催化剂回流反应 3 ～ 5 h ; 用稀碱
中和终止反应 , 吸出上层水 ; 用热水反复洗涤数次至中性 , 然后升温脱水 , 在 150 ℃ /0 . 095 MPa 以上
抽真空脱除少量游离酚后 , 过滤 , 出料 , 即得线型酚醛树脂。线形酚醛树脂的合成流程图如下 :
2 . 1 . 2 酚醛环氧树脂的合成
将第一步合成的线形酚醛树脂与计量的环氧氯丙烷投入到反应釜 , 升温溶解 , 加入催化剂于 80 ～ 90 ℃
醚化反应 5 ～ 6 h ; 反应完毕 , 降温 , 加入部分溶剂溶解 , 逐步加入氢氧化钠水溶液 , 进行闭环反应 ;闭环反应完毕 , 加入剩余溶剂 , 搅拌溶解 , 用热水反复洗涤多次至中性 , 分出下层水 ; 升温脱除溶剂与
低沸物 , 在 140 ～ 160 ℃ 保温 1 ～ 2 h , 无液出后降温 ; 过滤 , 压片粉碎 , 包装 , 即得酚醛环氧树
脂。酚醛环氧树脂的合成流程图如下 :
2 . 2 固化剂的制备
以前的防腐环氧粉末涂料多采用双氰胺 - 咪唑固化体系。该体系虽有较快的反应速度 , 但固化反应放热剧
烈 , 易产生内应力 , 使涂膜发脆。剖析国外固化剂样品 , 其主组分为端羟基高分子聚合物与阴离子催化固化
剂的复配物 , 通过二者的协同作用 , 保证粉末涂料既有良好的柔韧性 , 又有较快的反应速度。高分子端羟基
化合物可以是端羟基聚酯或端羟基聚醚树脂 , 也可以是端羟基酚醛树脂。后者的反应活性高于前者 , 而前者
的柔韧性好于后者。根据以上分析 , 结合样品剖析结果 , 选择了端羟基聚醚、端羟基酚醛树脂与阴离子催化
固化剂复配的复合固化剂体系。
将计量的二元醇 ( 新戊二醇、己二醇、聚丙二醇等 ) 、二元酚 ( 对苯二酚、间苯二酚、双酚 A 等 ) 和单、
双环氧化物投入反应釜 , 升温搅拌溶解 , 于 90 ～ 130 ℃ 进行加成聚合反应 ; 当软化点合乎要求时 , 降
温 , 过滤 , 出料 , 即得端羟基聚醚树脂 , 其合成流程图如下 :
端羟基酚醛树脂的合成过程与线形酚醛树脂基本相同。将合成的端羟基酚醛树脂、端羟基聚醚树脂投入反应
釜 , 升温至 150 ℃ 熔融 , 待充分融熔后 , 加入计量的阴离子催化剂 , 搅拌混合均匀 , 过滤 , 压片 , 包
装。固化剂的复配流程图如下 :
3 结果与讨论
3 . 1 工艺条件的影响
影响酚醛环氧树脂合成的因素包括线形酚醛树脂合成中的酚 / 醛摩尔比、反应温度与时间、酚的组成 , 以及酚醛环氧树脂合成中的环氧氯丙烷、碱、催化剂与酚醛树脂的摩尔比等。
3 . 1 . 1 线形酚醛树脂合成中的影响因素
在线形酚醛树脂合成中 , 随双酚 A 与苯酚的配比增大 , 树脂的软化点升高 , 涂膜的硬度与耐温性提高,
但树脂的软化点太高 , 将使制粉加工困难。双酚 A/ 苯酚的摩尔比以 1/ 2 ～ 1/ 4 为宜。随醛 / 酚摩尔比降
低 , 醛量降低 , 苯酚反应率较低 , 树脂的软化点偏低 , 环氧化时树脂的软化点也偏低 , 容易结块。但树脂
的软化点太高也不适宜加工 , 且溶解性降低 , 环氧化困难。醛 / 酚摩尔比以 3/ 4 ～ 4/ 5 为宜。酚醛树脂
的缩合反应温度一般为回流温度 (85 ～ 95 ℃ ), 时间为 4 ～ 6 h 。反应时间过短 , 反应不充分 ; 反应时
间过长 , 对反应收率提高影响不大。
3 . 1 . 2 酚醛树脂环氧化中的影响因素
酚醛树脂环氧化中 , 随环氧氯丙烷用量增加 , 树脂的环氧值增大 , 软化点下降 , 脆性也随之增加。兼顾涂
膜的综合性能与制粉的加工性能 , 树脂的环氧值控制在 0 . 11 ～ 0. 13 eq/100 g , 与之对应的环氧氯丙烷用
量为 1/ 1 . 0 ～ 1/ 1 . 2 (mol/ mol 羟基 ), 碱量一般控制在与环氧氯丙烷等摩尔或稍过量。
3 . 2 固化剂的影响因素
对固化剂性能影响最大的因素是端羟基高分子化合物与阴离子催化固化剂的配比 , 其次是端羟基高分子化合
物的分子量及酚醛与聚醚的摩尔比。在这种复配型固化剂中 , 端羟基高分子化合物与阴离子催化固化剂的固
化反应机理有所不同 : 端羟基高分子化合物主要是通过端羟基与环氧基进行加成聚合 , 使分子链逐步增
长 ; 而阴离子催化固化剂则是通过阴离子作用于环氧基使环氧基开环 , 形成新的阴离子 , 这种新的阴离子
再与环氧基反应 , 使分子链增长。阴离子催化固化剂用量的影响见表 1 。
表 1 阴离子催化固化剂用量的影响
3 . 3 环氧树脂与固化剂配比的确定
不同配比环氧树脂与固化剂的胶化时间与冲击强度的测试结果见表 2 。
表 2 不同配比环氧树脂与固化剂的
胶化时间与冲击强度测试结果
从表 2 可见:随固化剂用量增加,胶化时间缩短, 其用量过高或过低 ,都使冲击强度下降。其原因在于用量过
低 ,固化不完全,反应慢;用量过高,某一官能团太多 ,将使链增长受阻,分子量下降,从而使冲击强度下降。
3.4 涂膜性能测试
按树脂∶ 固化剂 = 100∶25～26 , 加上其他颜填料和助剂等制作标准样板 ,进行涂膜的机械性能、耐化学性、
电性能测试 ,结果见表3 。
表 3 涂膜性能测试结果比较
注① : 耐化学腐蚀试验介质 :1 — 稀盐酸 ,pH 2 . 5 ～ 3 . 5 ;2 — 10 % 氯化钠加稀硫酸 ,pH 2 . 5 ～
3 . 5 ;3 — 10 % 氯化钠水溶液 ;4 — 蒸馏水 ;5 — 5 % 氢氧化 钠水溶液 ;6 — 等质量的碳酸镁和碳酸钙
饱和水溶液。
4 结 语
(1) 研制的重防腐粉末涂料用环氧树脂与固化剂技术指标与使用性能接近于国外同类产品水平 , 可以满足钢
质管道重防腐环氧粉末涂料的要求。 (2) 采用二步法制得的混合酚醛环氧树脂 , 高分子端羟基化合物配用阴离子催化固化剂组成的环氧树脂固化
剂体系 , 可满足重防腐粉末涂料的加工工艺要求及涂料的机械、电气与耐化学品等性能要求。
(3) 影响环氧树脂合成的因素有 : 线形酚醛树脂组成、原料配比、反应温度与时间 ; 影响固化剂性能的因素
有 : 高分子端羟基化合物组成与分子量、阴离子催化固化剂用量。
高耐磨性防腐涂料的研制
第２０卷第２期 ２ＯＯ２年３月 石 化 技 术 与 应 用 ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｉ ２０ ２ Ｍ Ｅｌｆ ２∞２
研究与开发（９６～９８）
高耐磨性防腐涂料的研制
强军锋，王杨勇，井新利
西安交通大学环境与化学工程学院．陕西西安７１０Ｏ４９）
摘要：采用环氧树脂，多元胺固化体系为主要成膜物质，以高细度氧化铝和氧化硅等为填料．并加人聚
苯胺等辅助成分，成功地解决了硬度与柔韧性之间的矛盾，制备出一种新型的高耐磨、高硬度防腐涂料，可
望在海洋防腐与石油管道防腐等多种领域应用。
关键词：防腐涂料；耐磨；制备
中圈分类号： ３７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—００４５（２ＯＯ２）０２—００９６—０３
海洋为人类生活的改善、社会经济的发展提供
了宝贵的资源，开发海洋资源已成为各个国家发展
的战略重点。海洋资源的开发和利用，离不开海上
基础设施的建设。由于海洋苛刻的腐蚀环境，钢铁
构筑物的腐蚀不可避免 。
为使金属构件防腐，给其表面涂敷有机涂层，
是一种十分普遍的方法 ，其防腐作用来自于两方
面 一是涂料的不渗透性即密着性，隔绝了金属与
外界的接触；二是颜料、填料的缓蚀作用。目前，美
国Ｆｒｅｅｃｏｍ公司的ＣＫ一５４系列在海洋防腐、石油
管道防腐方面处于国际领先地位，也是我国海上石
油管道防腐的主要材料 。但是其引进成本昂贵，
给大面积使用造成困难。本工作旨在研制和开发
一种海洋防腐与石油运输管道防腐相结合的高耐
磨、高防腐的陶瓷涂料 。。
１实验部分
１．１主要原料
Ｅ一４４、Ｅ一５ｌ型环氧树脂；甲基异丁基甲
酮及辅助溶剂 氧化硅、氧化铝、聚苯胺
（ＰＡＮＩ）、炭黑、钛白粉等填料和颜料；多元胺
类混合固化剂。
１．２试样制备
１．２．１试样底板
８８ ｍｍｘ１００ ｍｍ×３ ｍｍ硬度良好的玻璃板；
１００１１１１１１ｘ１００ ｒｔｌｍｘ（０．２～０．３）１１１／１＂１马口铁皮；２５
【CN109943269A】无溶剂环保高性能改性环氧胶粘材料及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910224052.X(22)申请日 2019.03.22(71)申请人 重庆东吴道路工程有限公司地址 401320 重庆市巴南区山顶路8号61幢8-2(72)发明人 吴海东 陈实 郝美淋 滕亮 杨仪 邓红 骆平 王鹏辉 曾志平 张任 唐国书 (74)专利代理机构 北京酷爱智慧知识产权代理有限公司 11514代理人 张绍磊(51)Int.Cl.C09J 163/00(2006.01)C09J 11/08(2006.01)C09J 11/04(2006.01)C08G 59/24(2006.01)C08G 59/56(2006.01)C08G 59/62(2006.01)C08G 59/50(2006.01)
(54)发明名称无溶剂环保高性能改性环氧胶粘材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种无溶剂环保高性能改性环氧胶粘材料及其制备方法，包括第一组合物、第二组合物和第三组合物；第一组合物的原料组分按重量份计包括：液体环氧树脂100重量份、超支化聚合物10-100重量份、第二组合物的原料组分按重量份计包括：复合固化剂7-50重量份；第三组合物的原料组分按重量份计包括：固体填料及颜料10-200；各组合物分别独立包装。本发明提供的改性环氧胶粘材料水泥粘接强度≥5MPa，断裂伸长率≥30％，综合性能优异；原材料易得，环保无溶剂，可用于室内外各类地面、墙面防水保护、加固、
各类建筑物结构加固等。
权利要求书1页 说明书5页CN 109943269 A2019.06.28
CN 109943269
A1.一种改性环氧胶粘材料，其特征在于，所述改性环氧胶粘材料包括第一组合物、第二组合物和第三组合物；所述第一组合物的原料组分按重量份计，包括：液体环氧树脂100重量份、超支化聚合物10-100重量份；所述第二组合物的原料组分按重量份计，包括：复合固化剂7-50重量份；所述第三组合物的原料组分按重量份计，包括：固体填料及颜料10-200份；所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物分别独立包装。2.根据权利要求1所述的改性环氧胶粘材料，其特征在于：所述第一组合物的原料组分中，所述液体环氧树脂为双酚A和/或双酚F。3.根据权利要求1所述的改性环氧胶粘材料，其特征在于：所述第一组合物的原料组分中，所述超支化聚合物选自超支化的聚酯、聚醚、1,2环已二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的改性环氧胶粘材料，其特征在于：所述第二组合物的原料组分中，所述复合固化剂包括2-20重量份脂环胺固化剂、5-20份超支化聚合物、和5-30重量份其它低毒胺类固化剂。5.根据权利要求4所述的改性环氧胶粘材料，其特征在于：所述第二组合物的原料组分中，所述脂环胺固化剂为改性已二胺。6.根据权利要求4所述的改性环氧胶粘材料，其特征在于：所述第二组合物的原料组分中，所述超支化聚合物为超支化聚脂、聚醚及其改性物，其它低毒胺类固化剂为T31和/或593、DMP-30。7.一种权利要求1-6任一项所述的改性环氧胶粘材料的制备方法，其特征在于，所述第一组合物的制备方法包括如下步骤：将液体环氧树脂加入反应釜中升温至80℃并保温，然后按比例加入超支化聚合物并搅拌均匀待液体澄清透明后降温至30℃，得到所述第一组合物；所述第二组合物的制备方法包括如下步骤：将各原料组分按比例注入搅拌罐中混合均匀，待液体澄清透明，得到所述第二组合物；所述第三组合物的制备方法包括如下步骤：将各原料组分按比例加入干粉搅拌机中，搅拌均匀，得到所述第三组合物。8.一种权利要求1-6任一项所述的改性环氧胶粘材料的使用方法，其特征在于，包括步骤：将所述第二组合物倒入所述第一组合物中，搅拌均匀后加入所述第三组合物，搅拌均匀后即可开始施工。9.根据权利要求8所述的改性环氧胶粘材料的使用方法，其特征在于：
粉末涂料用环氧型丙烯酸树脂的合成
第五届丙烯酸科技发展与应用研讨会论文集
粉末涂料用环氧型丙烯酸树脂的合成
刘亚康鲁建民方华金关泰
（北京化工大学材料科学与工程学院，１０００２９）
摘要
采用自由基溶液共聚合合成了舍环氧基的丙烯酸树脂，以正交实验法对共聚
单体及交联单体甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸羟乙酯的配比、引发荆用量、滴
加时间及溶剂用量进行了四水平四因素的正交设计实验．找出了影响树脂性能主
要因素，确立了质量控制方法，结果表明，所得树脂指标符合粉末潦料的要求．
１前言
近年来针对臭氧层破坏、全球气温变暖、酸雨等全球范围的环境破坏问题，各国政府都
先后颁布了有关环境保护的法令和法规，为此涂料行业已向水性化、粉末化和光固化‘三化”
发展，并严格控制溶剂型涂料中的有机溶剂的释放量（ＶＯＣ），因此粉末涂料的发展势在必
行．环氧树脂类粉末涂料具有卓越的防腐性、与金属的粘接性和绝缘性。在粉末涂料中仍占
有很大比例，但因其含有大量的苯环，因此其最致命的缺点是耐候性差，而聚酯类和丙烯酸
类粉末涂料因其主链为饱和结构，侧链为极性酯基，因此具有优异的粘接强度和耐候性，以
此类树脂为成膜物质的涂层具有保光、保色、漆膜丰满、不泛黄等优点，因此其发展速度极
快．
我国丙烯酸粉末涂料尚属空白，但随着我国用漆行业档次的提高。原料的国产化，开发
和生产丙烯酸系粉末涂料具有良好的工业基础和广阔的市场前景．本文研究了含环氧基丙
烯酸树脂的合成工艺条件，制得了适用于粉末涂料的环氧型丙烯酸树脂．
２实验部分
２．１原料来源、规格及净化方法
甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）。丙烯酸乙酯（ＥＡ），均为化学纯。北京医药公司采购供应站经
销，用前经１０％氢氧化钠水溶液洗涤至无色、氯化钙干燥后减压蒸馏．甲基丙烯酸缩水甘油
酯（ＧＭＡ），聚合级，河南恒光化工有限公司产，用前经减压蒸馏．甲基丙烯酸羟乙醇
（舾ＭＡ），聚合级，北京东方化工厂产；过氧化苯甲酰（ＢＰｏ），化学纯，北京化工厂产．甲苯，
分析纯；氢氧化钠，化学纯；丙酮，分析纯；盐酸，分析纯；均为北京化工厂产．
高档粉末涂料用固体环氧树脂获湖南科技进步二等奖
高档粉末涂料用固体环氧树脂获湖南科技进步二等奖
佚 名
【期刊名称】《《表面工程资讯》》
【年(卷),期】2011(11)2
【摘 要】湖南省科技工作会议于2011年2月14日在长沙隆重召开,由中国石化资产公司巴陵石化分公司邓海波等人完成的＂高档粉末涂料用固体环氧树脂的开发＂项目获得科技进步二等奖。巴陵石化根据市场对高档粉末涂料用树脂的需求,结合多年生产环氧树脂的经验,从2005年起着手探索此类产品的生产工艺,并于2007年中国石化总部立项,获得委托开发。
【总页数】1页(P20-20)
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ426.95
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环氧粉末涂料的固化机制研究
环氧粉末涂料的固化机制研究
鲁自界1
李劲1
周钟泉1
贺智端2
张立新1
柯伟1
（1 中国科学院金属腐蚀与防护研究所，金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳 110015）
（
2 中国科学院长春应用化学研究所，长春
130022）
摘 要
用丁酮作萃取溶剂，研究了环氧/双氰胺粉末涂层自由膜在 160 ~ 230 C 温度下经不同时间固化后的
萃取固化度，分析了涂膜固化反应的动力学过程。在研究温度范围内，固化反应表现出单一的表观激活能。
环氧
/双氰胺粉末涂料的固化反应相当复杂，既有环氧基与胺基的加成反应，又有体系中羟基与氰基的聚合反
应。文中讨论了固化反应机理，澄清了两种反应的相对作用。
关键词
环氧粉末涂料 萃取 固化机制
中图分类号：T @630 . 1 文献标识号：A 文章编号：1003-154（5 2000）02-0008-04
The Stud
y of Cure Mechanism of a Fusion-bonded
E
pox
y Powder Coatin
g
L u Zi
ie1
L i Jin 1
Zhou Zhongguan 1
He Zhiduan 2
Zhang L i xin 1
Ke W ei 1
（
1 Institute Of COrrOsiOn and PrOtectiOn Of M etaIs，
the Chinese Academy Of Sciences，
Shenyang 110015，
China）
（2 Institute Of A
ppIied Chemistr
y，the Chinese Academ
y Of Sciences，Chan
gchun 130022，China）
T he degree Of cure（
DOC）
Of a new type Of epOxy/dicyandiamide pO wder cOatings was detected by using
Abstract
重防腐粉末涂料用环氧树脂及固化剂的研制
・试验研究・
重盼腐粉末涂料用
梁平辉，邓卫东 （常熟佳发化学有限责任公司，江苏常熟２１５５３３） 摘要：采用二步法，研制成重防腐粉末涂料用的环氧树脂及固化剂，其主要性能指标达到国外同类产品水平。 介绍了该环氧树脂和固化剂的制备工艺，并讨论了影响其性能的因素。 关键词：环氧树脂；固化剂；重防腐粉末涂料
ｌ前言 近年来，随着我国经济建设的飞速发展，对石油 天然气埋地管道重防腐粉末涂料用的环氧树脂与固 化剂的需求量越来越大，质量要求也越来越高。这方 面的要求主要体现在：要求防腐粉末涂料具有良好的 施工性（高温快速固化）、耐磨性、防腐蚀性、耐冷热冲 击性、长期稳定性等。随着我国“西气东输”工程的启 动，对高性能重防腐粉末涂料的需求量将迅猛增加。 为了打破国外环氧粉末涂料在这一领域的垄断地位， 我们开展了重防腐粉末涂料用环氧树脂与配套固化 剂的研究，研制成性能接近国外同类产品的特种环氧 树脂与固化剂。 ２技术路线的选定 ２．１环氧树脂的合成 根据对国外环氧树脂样品的红外与液相谱图分 析，确定其基本组分为酚醛环氧树脂。该树脂的分子 结构中既有双酚Ａ型酚醛成分，又有苯酚型酚醛成 分，是一种复合型酚醛环氧树脂。这种树脂具有防腐 蚀性强、硬度高、耐磨性好等特点。其合成方法分两 步：第一步是线形酚醛树脂的合成，第二步是酚醛环 氧树脂的合成。 ２．１．１线形酚醛树脂的合成 将苯酚、双酚Ａ、甲醛投入到反应釜，搅拌升温溶 解，至９ｏｏｃ￣入催化剂回流反应３～５ ｈ；用稀碱中和 终止反应，吸出上层水；用热水反复洗涤数次至中性， 然后升温脱水，在１５０￣Ｃ／０．０９５ ＭＰａ以上抽真空脱除 少量游离酚后，过滤，出料，即得线型酚醛树脂。线形 酚醛树脂的合成流程图如下：
２．１．２酚醛环氧树脂的合成 将第一步合成的线形酚醛树脂与计量的环氧氯 丙烷投入到反应釜，升温溶解，加入催化剂于８０～ ９０℃醚化反应５～６ ｈ；反应完毕，降温，加入部分溶剂 溶解，逐步加入氢氧化钠水溶液，进行闭环反应；闭环
改性环氧重防腐粉末涂料
圈 ｇｙ ｇｅ
鞠 阐礴龋
军 竺推广应月，从最初的石油天然气管２．１试验月原材料 誊 道防腐扩大到城市地下污水管网防 嚣
用原材料改 腐，并进一步扩大到建竹钢筋、钢性环 磊 脯颥
缆的 尽管拥粉末涂料 、 ： 椭
丰 侧秆的产量已经拗巨大，但主要还是 ？
对底 装饰性粉末 真正满足重防腐 剂、 睹、活性
黧 竺 麦堡料 ，尤其是快
耐溶剂、优异的物理性能、良好的 本文主要对改性环氧重防腐粉 儆粉 移＿Ｌ、 ＬＪ ｕ 觎研出 附着力、较高的玻璃化温度、良好 末涂料配方的设计进行了详细的试 振 。！ ＿ ００目）、静电 电绝缘性。施工工艺性简易，不需 验，详细阐述了各种颜料、助剂等 喷枪、局温恒温烘箱。
全面腐蚀控制 第２４卷第５期２０１
０年５月 ｅ嗣中国工业防腐蚀技术协会成立２５周年 舄暨第六届全国会员代表大会特刊 龋麓
２．３涂料及试板制备 在制粉的试验配方研究中我们 耐冷热冲击与机械冲击等性能。目
２．３．１涂料制备 发现，不同树脂的选择、催化剂的 前重防腐粉末涂料所采用的环氧树 改性重防腐粉末涂料的制粉工 用量， 填料的种类及用量 烘烤温 脂主要为中分子量的双酚Ａ型环氧
艺采用常见的熔融混合挤出法，混 度、烘烤时间等对制粉性能有较大 树脂与酚醛环氧树脂。 合物料经过高温熔融挤出、压片冷 的影响，同一配方的粉末涂料涂膜 考虑到涂层防腐与附着力要 却、破碎、研磨粉碎、筛分，然后 的厚度以及喷涂在不同的基材表面 求，与普通粉末涂料所用的中分子 静电喷涂施工。试验用配方如表１。 时，物理机械性能也有较大的差 量的双酚Ａ型环氧树脂也有所差
２．３．２试板制备 异。 别，要求软化点较高，而环氧值不 将原材料严格按照表１配方称 ３．１不同树脂的选择对涂料的影 能太低，保证形成的涂层既有较好
量并且混合均匀，利用ＳＬＪ．３０挤出 响 柔韧性又要有一定的交联度，以保
机挤出（一区温度控制在１０５￣Ｃ，二 环氧树脂由于分子结构中大量 证涂膜的附着力与表面硬度，但该 区温度控制在Ｉ １０＂（２），烤箱温度为 的苯环、醚键、羟基结构，对基材 类环氧树脂只有分子结构的两端有 ２３０±２＂Ｃ，烘烤时间为９０秒制备 特别是金属基材具有优异的附着 环氧基，且为了得到好的韧性与较
户外粉末涂料用环氧树脂的品种性能制备与应用
户外粉末涂料用环氧树脂的品种、性能、制备与应用
介绍了用于户外粉末涂料的脂环族环氧树脂、带环氧基团的丙烯酸树脂的制备方法、性能及在粉末
涂料的应用，对粉末涂料用户外环氧树脂的品种开发提出了看法与建议。
随着户外建筑材料、家电产品的迅猛发展以及车辆的日益增多，对户外涂料产品的需求量不断增加，
无论是品种数量还是性能要求方面，都提出了许多有待涂料业界与原材料生产厂亟待解决的新课题。粉
末涂料因其具有涂装效率高、无污染等特点，在户外耐候性涂料中占有相当大的比重。但目前户外用粉
末涂料特别是环氧粉末涂料品种单一，难以满足要求。因此开发新的户外环氧粉末涂料特别是新的环氧
树脂将具有重要意义。本文根据国内外近期资料进行归纳整理,介绍了用于户外粉末涂料的一些新的环
氧树脂品种，并提出了对品种开发的建议。
户外粉末涂料用环氧树脂由于其结构的特殊性，制造成本较高，目前在用的户外环氧树脂基本上都
是三聚氰酸三缩水甘油酯，即TGIC。作为端羧基饱和聚酯树脂的固化剂，TGIC因其具有良好的耐候性、
防腐性、耐温性，已沿用了多年。但TGIC的毒性与刺激性问题也引起人们的不少争议，采用羟烷基酰
胺、甘脲作为聚酯树脂的固化剂虽然可降低毒性，但也存在固化时挥发物释放及水解不稳定和储存不稳
定等问题。多年来，世界各国都在积极探索，希望能找到更好的品种。这些可能的替代品中，具有耐侯
性的脂环族与脂肪族的环氧树脂将是较为理想的取代物。下面对其中的一些品种予以介绍，期望引起国
内同行的关注，以促进我国户外粉末涂料用环氧树脂的发展。
1．脂环族环氧树脂
脂环族环氧树脂根据其结构与制备工艺的不同，可分为环上环氧基的传统脂环族环氧树脂与带缩水
甘油基的脂环族环氧树脂。
1.1 传统脂环族环氧树脂
传统脂环族环氧树脂开发较早，我国从上世纪50年代开始研究，主要有天津合成材料研究所及天
津津东化工厂生产，产量很少，价格极高，主要是供军用。这类环氧树脂与常规固化剂反应活性低，固
环氧改性氟碳重防腐涂料的研制
环氧改性氟碳重防腐涂料的研制
杨保平1,2,陈建敏1,周惠娣1,崔锦峰2,胡丽天1
(1.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,730000; 2.兰州理工大学石油化工学院,730050)
摘要：含氟聚合物优异的性能赋予了氟碳涂料优良的耐久性、耐候性和耐化学药品等性能,但是氟碳涂料的价 格较高,限制了其应用范围,通过环氧树脂对氟乙烯-乙烯基醚(FEVE)型含氟聚合物进行了改性,考察了含氟聚合 物、环氧树脂、固化剂、助剂等对改性氟碳涂料性能的影响。
关键词：氟碳涂料;含氟聚合物;环氧改性氟碳涂料;IR光谱;重防腐涂料
中图分类号：TQ 630·7 文献标识码：A 文章编号：0253-4312(2004)08-0001-05
0 引 言
重防腐涂料是指在严酷的腐蚀环境(酸、碱等)条 件下的防腐或在大气环境下长期(10 a以上)具有防 腐性能的涂料。含氟聚合物中F—C的键能大、极化 率低,氟原子的半径小,在其受热能、光能作用时难以 断裂,所以显示出优异的耐久性、耐候性和耐化学药 品性;其分子内部结构致密,显示出良好的非粘附性、 低表面张力和低摩擦性,以及疏水、疏油性等特殊的 表面性能和高绝缘性,低电解常数等电气特性[1]。 氟碳涂料作为一种全新的表面装饰材料,几乎涵 盖并超越了传统涂料的所有优良性能,如超耐候性、 优异的耐化学药品性、三防性能、优良的环境适应性 (耐冷热交变、耐干湿交替)和装饰性。比较有代表性 的氟树脂品种见表1[2-5]。
氟碳涂料优异的物理化学性能使之在防粘、脱 模、建筑[6]、彩钢、重防腐[7,8]、印刷电路[9,10]以及航 天航空[11,12]等领域的应用日益扩大。但是,各类含 氟聚合物又往往具有自身的缺点,如聚四氟乙烯 (PTFE)和聚偏二氟烯(PVDF)需要高温熔融固化, 氟乙烯-乙烯基醚(FEVE)和多氟聚醚(PFPE)虽然 实现了常温固化,但与其他涂料的配伍性较差,加之 价格较高,限制了氟碳涂料的应用。为更加充分地发 挥和体现氟碳涂料的性能,在不断开发新品种[13]的 同时,许多研究着眼于对氟树脂的改性[14-19]。 环氧树脂具有优良的物理机械性能,其涂膜对金 属(钢、铝等)、陶瓷、玻璃、混凝土和木材等极性底材 均具有优良的附着力,耐化学药品性能和电绝缘性能优良,品种多样,价廉易得[20]。本文利用环氧树脂对室温固化或者含羟氟树脂进行改性,得到了综合性能优良、价位适中的涂料,拓展了氟碳涂料在重防腐、建筑和电绝缘等领域的应用。
粉末涂料用环氧树脂的生产工艺及其性能
粉末涂料用环氧树脂的生产工艺及其性能
摘要：粉末涂料用环氧树脂约90％采用双酚A（BPA）型环氧树脂，因其具有环保、安全、经济的优点，近年来得到迅速发展。BPA型环氧树脂生产工艺主要有一步水洗法、一步溶剂法与二步法。不同工艺生产的环氧树脂产品各项指标存在较大差异，一步溶剂法生产的CYD-014U环氧树脂综合性能好，应用于制备粉末涂料具有独特的优势。
关键词：环氧树脂 粉末涂料 合成工艺 指标
粉末涂料是一种新型的、不含任何种类溶剂，易于回收、安全、环保的固体粉末状涂料。粉末涂料具有优异的涂膜理化性能，且采用自动化流水线方式涂装，不受气温和季节影响，生产效率较高。目前，粉末涂料迅速替代传统溶剂型涂料广泛应用于建筑、汽车、钢结构、电子电器、户外用品等领域。
以环氧树脂为基料的粉末涂料具有对基材优良的粘接性，良好的机械、电气与耐化学品性，在多方面得到广泛应用，是粉末涂料的主要品种。本文介绍了粉末涂料用环氧树脂的种类、合成工艺及产品性能。
1粉末涂料用环氧树脂
目前粉末涂料所用的环氧树脂90％是双酚A型环氧树脂，该树脂透明度高，是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种品种。双酚A型环氧树脂是由双酚A（BPA）和环氧氯丙烷（ECH）在氢氧化钠存在下反应生成。从理论上讲，具有较高软化点的各类结构环氧树脂都可作为粉末涂料用环氧树脂基料，但中等相对分子质量环氧树脂用于制作的粉末涂料综合性能更好，生产厂家多用此种树脂生产。
BPA型环氧树脂结构中所含不同的官能团赋予环氧树脂多种特性，使其应用极其广泛，用其配制的粉末涂料涂膜综合性能较好，可满足粉末涂料的一般要求[1]。
2 粉末涂料用环氧树脂的合成工艺 普通粉末涂料用环氧树脂为中相对分子质量固态BPA型环氧树脂，环氧当量为700~900 g/mol，软化点80~100 ℃。这类环氧树脂生产工艺主要有三种：一步水洗法、一步溶剂法与二步法。
2.1 一步水洗法
一步水洗法工艺是在釜中将BPA溶解于碱溶液中，加入ECH反应生成环氧树脂粗产物，再加入水加热，高速搅拌使水与树脂充分接触，使树脂中的盐溶出，然后抽除上层的水，反复多次加水、抽除后得到最终产品。