无溶剂环氧涂料的构成和特性

2016/8/18 9:08:40      点击:

一、无溶剂环氧涂料的组成

无溶剂环氧涂料是采用低粘度环氧树脂、颜填料、助剂等经高速分散和研磨而制成漆料,以低粘度改性胺作为固化剂而组成的双组份反应固化型防腐涂料。在火电站防腐蚀施工中应用前景广。

无溶剂环氧涂料的主要组成如下表:

组份

主要原材料

说明

漆料组份

低分子量低粘度环氧树脂

双酚A或双酚F环氧树脂,分子量越低越易制得低粘度的无溶剂环氧涂料。

反应型活性稀释剂

一些低粘度环氧化合物,参与成膜反应;

活性稀释剂的添加虽然可以降低无溶剂环氧涂料的粘度而便于施工,但会导致交联密度降低而降低涂层的性能;

不使用活性稀释剂的无溶剂环氧涂料粘度很高,而只能采用双管进料加热无空气喷涂方式施工。

着色颜料

用于调配所需的颜色,用于无溶剂环氧涂料的着色颜料应考虑对其所接触的介质的稳定性。

功能性颜填料

一些吸油量低的颜填料特别适合用于无溶剂环氧体系。如采用石英粉为主要填料制成无溶剂环氧石英漆,加入片状玻璃鳞片可增加涂层的抗渗透性和机械性能,加入金属氧化物系导电介质可制成用于可燃液体储罐内壁的无溶剂环氧导静电涂料。

功能助剂

包括防沉剂、消泡剂、分散剂、流平剂、偶联剂及其它一些具有特殊功能的助剂。

固化剂组份

低粘度胺类固化剂

固化剂的粘度影响混合后无溶剂环氧涂料的粘度和施工性能;

固化剂的凝胶时间(反应活性)决定了无溶剂环氧涂料的操作期(Pot Life)和干燥时间;

一些特种固化剂还能赋予涂层特殊性能。

固化剂组份

低粘度胺类固化剂

固化剂的粘度影响混合后无溶剂环氧涂料的粘度和施工性能;

固化剂的凝胶时间(反应活性)决定了无溶剂环氧涂料的操作期(Pot Life)和干燥时间;

一些特种固化剂还能赋予涂层特殊性能。


二、无溶剂环氧涂料的特性

无溶剂环氧涂料与溶剂型环氧涂料产品的最大区别,在于涂料制造及施工应用过程中不需采用挥发性有机溶剂作为分散介质,低粘度的胺固化剂、液态的环氧树脂经交联反应固化而形成的涂层具有非同一般的特性。

附:无溶剂环氧涂料相关性能标准

HG/T 4337-2012 钢质输水管道无溶剂液体环氧涂料

QCNPC-GD 0291-2006 埋地钢质管道无溶剂液体环氧防腐层技术规范

GB/T31361-2015无溶剂环氧液体涂料的防腐蚀涂装

1施工安全和环保节能

由于普通溶剂型环氧漆含有超过30%以上的可挥发性有机溶剂,即使是高固体份的环氧漆,可挥发的有机物含量(VOC)也有10%以上。这些有机溶剂在涂装和干燥过程中挥发,与空气混合可形成了爆炸性混合气体。一些密闭场所(如储罐内壁等)进行涂装施工作业时,必须进行强制大量通风,安全管理部门需定期测量施工过程中罐内壁的氧气含量和可燃气体浓度,氧含量在18%以上,可燃气体浓度低于爆炸下限10%方可进行涂装作业,这样方能避免独山子储油罐爆炸类似事件的发生。而使用无溶剂环氧漆由于挥发性溶剂极少,对通风量的要求大大降低。

另外,有机溶剂多数是有毒有害物质,对人体均有不同的毒害作用,为了保证施工人员的身体健康,必须限制其在空气中的含量。在涂料中有机溶剂含量越高,需要补充新鲜空气的量也越多,即要求通风量越大,使用无溶剂环氧漆就意味着可以减少这部分通风量。

必须强调的是使用无溶剂环氧涂料最突出的优点,能够减少有机溶剂挥发对空气的污染。当前世界各国对环境的要求越来越高,尤其是一些发达国家,对涂料中的挥发性有机化合物的含量(VOC)均给予了限制,对挥发性有机化合物的排放也给予了限制。我国作为一个发展中国家,为了赶超世界先进水平,走可持续发展的道路,避免少走先污染后治理的弯路,越来越重视环境保护。因此严格限制涂料中的VOC,以至最大程度的减少对环境的破坏,达到零排放将是今后的方向。在重防腐涂料中,涂料的无溶剂化、水性化都将是未来的发展方向,而无溶剂环氧涂料在当前条件下更具有实用性。

2优异的物理机械性能

由于环氧树脂分子结构中含有大量的羟基和醚基等极性基团,加之在固化过程中活泼的环氧基能与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键,这保证涂层与基材的优异附着力,特别值得一提的是无溶剂环氧防腐涂层具有极佳的湿附着力,这保证了涂层在液态介质腐蚀环境下优异的耐久性。

无溶剂环氧涂料在交联固化后能够形成类似瓷釉一样的光洁涂层,由于交联密度高和分子链中的苯环结构,使涂层坚硬且柔韧性好、耐磨性优、抗划伤性好、耐撞击性优。无溶剂环氧涂料在反应固化过程中收缩率极低,具有一次性成膜较厚、边缘覆盖性好、内应力较小,不易产生裂纹等特点。

3优异的耐化学品性

高度交联的无溶剂环氧防腐涂层具有优异的耐化学品性,能耐海水、中度的酸、碱、盐、各种油品、脂肪烃等化学品的长期浸泡。

4优异的防腐性能

无溶剂环氧涂料由于不含挥发性有机溶剂,在干燥成膜过程中不会形成因溶剂挥发留下的孔隙,且成膜厚,涂膜致密性极佳,能有效抵挡水、氧等腐蚀性介质透过涂层而腐蚀钢材。

5经济性

目前无溶剂环氧涂料的单价虽然略高于溶剂型环氧涂料,但衡量防腐涂料的经济性不能只凭单价,无溶剂环氧涂料的固体份近100%,在达到相同的涂膜厚度的情况下,所需要的涂料量比采用溶剂型环氧涂料要少;另外,由于无溶剂环氧涂料一道可达高膜厚,可减少施工道数,从而降低涂装施工费用。

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