改性环氧重防腐粉末涂料

data-full-width-responsive="true"> 1 前言重防腐涂料是一种在严酷的腐蚀环境下能长期有效使用的涂料，为了达到重防腐的目的一方面需要涂层的厚膜化，另一方面对涂料用树脂和助剂的选用、基材的表面处理与涂装施工、维护要求也十分严格。目前重防腐方面所用的涂料大都是液体涂料，通常需要多道涂装才能达到要求。重防腐粉末涂料主要是侧重于对底材的保护功能，其优良特性主要体现在涂层的优良抗化学品性、耐溶剂、优异的物理性能、良好的附着力、较高的玻璃化温度、良好电绝缘性。施工工艺性简易，不需底漆可一次厚涂，快速固化有利于流水线作业，易于检测与修补，涂层质量易于控制。近年来，粉末涂料以其安全高效、无污染等特点在重防腐领域特别是在管道重防腐方面得到快速的推广应用，从最初的石油天然气管道防腐扩大到城市地下污水管网防腐，并进一步扩大到建筑钢筋、钢缆的防腐涂装。尽管我国粉末涂料的产量已经十分巨大，但主要还是装饰性粉末涂料，真正满足重防腐性能的粉末涂料还很少，尤其是快速固化重防腐粉末涂料。本文主要对改性环氧重防腐粉末涂料配方的设计进行了详细的试验，详细阐述了各种颜料、助剂等诸因素对涂膜性能的影响，并对涂膜物理机械性能和耐化学品腐蚀性能进行了研究。2 改性环氧重防腐粉末涂料的制备21 试验用原材料重防腐粉末涂料用原材料：改性环氧树脂、环氧树脂、改性交联剂、催化剂、钛白粉、润湿剂、沉淀硫酸钡、流平剂、安息香、活性硅微粉、蜡粉。22 试验设备微粉碎机、SLJ-30 熔融挤出机、振动筛（150～200 目）、静电喷枪、高温恒温烘箱。23 涂料及试板制备231 涂料制备改性重防腐粉末涂料的制粉工艺采用常见的熔融混合挤出法，混合物料经过高温熔融挤出、压片冷却、破碎、研磨粉碎、筛分，然后静电喷涂施工。试验用配方如表1。232 试板制备将原材料严格按照表1配方称量并且混合均匀，利用SLJ-30挤出机挤出（一区温度控制在105℃，二区温度控制在110℃），烤箱温度为230 2℃，烘烤时间为90 秒制备试板，检测所用基材如表2。注：试板做好后在恒温恒湿室内放置24h 以后检测。3 试验结果与讨论在制粉的试验配方研究中我们发现，不同树脂的选择、催化剂的用量、填料的种类及用量、烘烤温度、烘烤时间等对制粉性能有较大的影响，同一配方的粉末涂料涂膜的厚度以及喷涂在不同的基材表面时，物理机械性能也有较大的差异。31 不同树脂的选择对涂料的影响环氧树脂由于分子结构中大量的苯环、醚键、羟基结构，对基材特别是金属基材具有优异的附着力，耐热、耐化学腐蚀，形成的涂层具有优异的机械强度，如硬度、耐冷热冲击与机械冲击等性能。目前重防腐粉末涂料所采用的环氧树脂主要为中分子量的双酚A型环氧树脂与酚醛环氧树脂。考虑到涂层防腐与附着力要求，与普通粉末涂料所用的中分子量的双酚A 型环氧树脂也有所差别，要求软化点较高，而环氧值不能太低，保证形成的涂层既有较好柔韧性又要有一定的交联度，以保证涂膜的附着力与表面硬度，但该类环氧树脂只有分子结构的两端有环氧基，且为了得到好的韧性与较高软化点，所选择的这种树脂环氧值较低，其固化产物交联密度低，带来的结果是耐化学性能与耐热不够好，涂层硬度、耐磨性及附着力也不够好。酚醛环氧树脂分子结构中可有多个环氧基，固化产物的交联密度与芳香密度都比较高，涂膜的硬度与耐热性、耐磨性、耐化学腐蚀性及对基材的附着力都比较好，因此，国外在设计重防腐粉末涂料配方中多选择酚醛环氧树脂或改性酚醛环氧树脂。酚醛环氧树脂虽有较好的防腐性能，但全部采用酚醛环氧树脂特别是当酚醛环氧树脂环氧值较高时，可能导致固化物脆性大，低温弯曲与冲击性能较差，因此，在酚醛环氧树脂中加入部分双酚A型环氧树脂，有助于提高其耐低温弯曲与冲击性能，混合比例在酚醛环氧/双酚A环氧80/20-20/80，如表3。