Page 54 - 涂层与防护2019-04

曹欣伍，等：无溶剂环氧管道内减阻涂料的研制

适中的交联度、黏度和固化速度，相比单官能和其它 膜性能符合设计要求， 又能尽可能地降低体系黏度，
多官能环氧稀释剂，它较好地平衡了柔韧性和耐化学 以利于施工。 有时也可根据需要适量拼入稍大相对分
品性、耐盐雾性等。 经过多维度对比及筛选，该配方选 子质量的环氧树脂以平衡性能。
择了双官能的聚丙二醇二缩水甘油醚活性环氧稀释 环氧活性稀释剂的选择至关重要。 环氧活性稀释
剂， 其长的脂肪链赋予了良好的柔韧性, 反应性的环 剂一般具有较低的黏度和良好的稀释性。 它能快速降
氧基团提供了良好的耐混合溶剂浸泡性。 低无溶剂体系的黏度，是无溶剂环氧体系理想的降黏
（2）环氧固化剂的选择与配制 剂。 但过量加入会明显减缓干燥速度、降低硬度和耐
从某种程度上说，固化剂对涂膜最终的性能是决 化学品性等。 一般加入量不宜超过树脂用量的 25%，
定性的。 经过系列科学的试制、对比、分析，最终确定 需根据配方设计要求合理选择其类型及用量。
了脂肪胺加成物作为固化剂。 其醚键和脂肪链提供了 低吸油量的颜填料是影响混合黏度的另一重要
良好的耐化学品性和柔韧性能；通过加成反应一部分 因素。 不同颜填料的吸油量有几倍之差，所用颜填料
小分子胺变成了大分子，有利于其初期干燥；加成反 吸油量的高低直接影响到体系黏度。 配方中颜填料均
应中生成的羟基也会对固化起到促进作用。 另外，通 有一定的功能性，在满足设计性能的前提下，尽量选
过加成反应还可以减少极端条件的涂膜发白现象，减 择吸油量低于 25%的颜填料。 有些高吸油量的颜填料
少游离胺，减少对施工人员的健康损害及缩短或免除 对抗流挂有一定帮助，也可酌情适量选用。
熟化期等。 抗流挂剂会直接影响体系的混合黏度。 抗流挂剂
（3）化学计量比的调整 种类很多，产品更多。一般而言，100%固含的抗流挂剂
胺/环氧的理论化学计量比应为 1，但试验表明绝 均可选用。考虑到无溶剂涂料产品施工的特殊性(需加

大多数情况下尤其是在无溶剂体系中 0.6~0.9 就已足 热降低黏度施工)，在兼顾稳定性的同时，如何以更低
够。 过高的胺/环氧比对柔韧性是不利的(＜1 时)。 另一 的黏度获得理想的流挂效果需仔细筛选。 对该无溶剂
方面，体系中的叔胺也会促进环氧自身的交联而消耗 体系，聚酰胺蜡类或膨润土类，可以较好地平衡抗流
掉部分环氧基。 太多的胺会导致交联密度过大而影响 挂性和保持低黏度。
柔韧性且会降低耐水性, 较低的胺固化剂用量还有利 低黏度的固化剂对体系黏度影响极大。 对多数无
于降低成本。 溶剂环氧涂料而言，固化剂黏度的高低对混合黏度的
（4）填料的选择 影响往往是主导性的。 低黏度固化剂的加入可以起到
针状或片状结构对柔韧性无疑是有益的。 云母 迅速降低混合黏度，取得良好施工性的效果，包括理
粉、硅灰石粉等能有效改善涂膜的柔韧性，但不同品 想的雾化、平整的外观、良好的底材润湿及管道接续
级的产品表现差异较大，须经过试验测试选用。 喷涂时减少涂料损耗量等。
综合考虑以上因素并通过大量对比试验， 涂膜的
2.2.3 低温固化性
柔韧性、 耐溶剂浸泡性和耐盐雾性等取得了较好的平
10゜C 以下时环氧类涂料固化缓慢， 是这类涂料
衡。 锥弯柔韧性小于 13 mm，耐乙醇/水(体积:1/1)浸泡、
的一个缺点。 加成物固化剂通过加成反应，一部分小
混合溶剂浸泡 15 d 以上无变化，盐雾 500 h 无起泡。
分子胺变成了大分子，有利于其初期干燥。 同时，加成
2.2.2 低混合黏度的实现
反应中生成的羟基也会对固化起一定的促进作用。
混合黏度是无溶剂涂料能否顺利施工的关键指 低温条件下固化时间的延长增加了水汽、二氧化
标。 较低的混合黏度可以获得理想的雾化效果、良好 碳和胺反应生成白色氨基甲酸酯的可能性，从而影响
的底材润湿和较好的流平性从而得到平整的涂膜外 外观及后期局部修补时的层间附着力。
观。 由于无溶剂内减阻涂料常需要对涂料升温后施 除此以外，添加合适、适量的固化促进剂也是常
工，还要考虑涂料原液的耐加热性能，以免加热后涂 用的有效方法。 研究发现，除传统的胺类、取代脲类、
料组份发生严重假稠而出现无法雾化的情况。 咪唑类等促进剂外，双酚 A、水杨酸等也会有明显的
首先需选择低相对分子质量的环氧树脂作为主 效果，这将进一步提高产品的低温固化性。
树脂。 合适的低相对分子质量的环氧树脂既能保证涂

38 涂层技术 COATING TECHNOLOGY