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    常見防腐涂料用樹脂

    發表時間:2021-02-26 12:19

    金屬防腐涂層是一個系統工程,需要面對的技術問題及環境因素較為復雜。實際應用中往往會出現這樣的情況,某涂料品種耐腐蝕性能很好,但對基材附著力和機械性能不佳而無法應用。為了解決耐腐蝕性能和機械性能之間的矛盾,常常采用幾種涂料配合使用。防腐涂層體系一般采用“多層異類”結構,即根據各種樹脂的性能特長,選其作為底、中、面漆,而不在乎成膜物質是否屬于同一類型。如過氯乙烯漆具有良好的耐化學介質穩定性,涂層的斷裂強度很高,但對金屬的附著力很低,而環氧樹脂涂料對金屬附著力好,但是耐蝕性低于過氯乙烯,若采用環氧樹脂與過氯乙烯進行配套,涂層體系能同時具備優異附著力及耐介質性能。










    常見防腐涂料用樹脂

    樹脂在防腐涂料體系中的重要性還體現在涂料通常根據樹脂的類型進行命名,目前廣泛使用的有機防腐涂料按主要成膜物可分為環氧樹脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、丙烯酸樹脂防腐涂料、醇酸樹脂防腐涂料等。

     

    ①環氧樹脂(Epoxyresin)防腐涂料是極為重要的一種防腐涂料,性能優異,是防腐涂料中應用最廣泛的品種。由于對金屬優異的附著力和耐熱性、耐水性和耐化學藥品性,環氧樹脂在涂料行業中得到普遍使用。環氧樹脂固化后的高化學穩定性歸因于環氧分子骨架中存在穩定的碳碳鍵和醚鍵。環氧樹脂涂料的使用限于作底漆和中間漆,因為受到紫外線輻射后環氧樹脂涂料會泛黃和粉化。有一些特殊的環氧配方增強了對泛黃和紫外線傷害的抵抗,然而這種涂料的防腐性能不夠好。在許多情況下,環氧涂料作為底漆或中間漆使用其上再施加一道顏色變化小和高保光性聚氨酯面漆。

     

    ②聚氨酯樹脂(Polyurethaneresin)是由兩個以上異氰酸酯化合物與含兩個以上活潑氫的化合物反應制得的高分子化合物。由于它的分子結構中含有重復的氨基甲酸酯鏈節,所以被叫作聚氨酯樹脂,全稱為聚氨基甲酸酯樹脂。與環氧樹脂涂料相比,聚氨酯涂料的優勢在于其具有優異的耐候性。這類涂料暴露于紫外線輻射中失光率低且顏色變化小。這意味著聚氨酯涂料通常用作暴露于陽光下的涂料體系的面漆。這類涂料的另一優勢是氨基甲酸酯鍵之間的氫鍵引起的自修復能力(抗劃傷性)。大部分聚氨酯涂料的主要缺點就是對機械應力的抵抗性弱以及在高溫下會變形或降解。但聚氨酯涂料的綜合性能好且適應性強,是最容易通過分子結構的設計獲得廣泛的性能的涂料種類,通過設計分子結構還可以使涂料在耐化學藥品性和附著力、硬度和彈性、耐磨性和抗滲性等相互矛盾的性能之間取得平衡,能夠適應復雜多變的應用場合和要求。在聚氨酯涂層中,除含有氨基甲酸酯鍵外,還含有許多酯鍵或油脂中的不飽和雙鍵、異氰酸酯鍵、脲鍵等,其涂層不僅耐油、耐酸、耐堿、耐工業廢氣,具有優異的防腐蝕性能,而且堅硬、柔韌、光亮、豐滿,耐磨,對被涂物附著力好,具有很好的物理機械性能。另外,聚氨酯樹脂能與多種樹脂并用,因此,聚氨酯涂料不僅廣泛應用于普通防腐蝕領域,而且在重防腐蝕涂料中也占有一席之地。聚氨酯涂料除了具有優良的防腐蝕性外,還有良好的耐候性和裝飾性,可以在重防腐蝕體系中作為面漆使用。

     

    水性聚氨酯樹脂的分類



    ③丙烯酸樹脂(Acrylicresin)通過丙烯酸、甲基丙烯酸或其酯類及苯乙烯等乙烯基類單體為主要原料共聚得到。按成膜特性可分為熱塑性、熱固性兩大類。熱塑性樹脂通過簡單的溶劑蒸發形成固化涂層。熱固性樹脂通常使用異氰酸酯或氨基樹脂作為固化劑進行固化,可以通過引入催化劑,如有機金屬化合物和叔胺加速固化。改性丙烯酸樹脂具有優于純丙烯酸涂料的性能可用于涂料的設計。如報道的甲基丙烯酸酯改性環氧涂料在不犧牲硬度和抗沖擊性的同時顯示出更高的耐化學藥品性和耐腐蝕性。由于具有良好的附著力、成膜性能和耐光性,丙烯酸聚合物和共聚物廣泛用于防護涂料的配方中。丙烯酸涂料的關鍵性能是在長期風化中能抗水解和紫外線輻射。然而,暴露于含酸雨環境中的丙烯酸氨基汽車清漆會水解,并且受到嚴重侵蝕。它們已經被環氧丙烯酸、有機硅改性丙烯酸和氨基甲酸酯等改性丙烯酸樹脂所取代。丙烯酸乳膠涂料與溶劑型涂料相比表現出更優的耐水解和紫外線輻射性能。然而,由于其有限的抵抗力,丙烯酸涂料一般不應用在長期浸在水或土壤中的場合中。





    ④醇酸樹脂(Alkydresin)是由多元醇、鄰苯二甲酸酐和脂肪酸或甘油三脂肪酸酯通過酯化縮聚制備而成的一種聚酯樹脂。多用干性油,包括亞麻仁油、桐油、蘇籽油、梓油等和半干性油,包括葵花籽油和豆油等,來制備涂料的醇酸樹脂。在空氣中的氧氣作用下,涂料中的不飽和鍵發生氧化聚合交聯反應,常溫下即可干燥。醇酸樹脂涂料具有良好的附著力、柔韌性、抵抗力和耐久性,但耐水性差,不能用于水下結構,通常是在水對表面影響不大的腐蝕性環境中被用作底漆,然而, 在腐蝕性環境中應小心使用醇酸涂料,因為它們容易皂化,即醇酸樹脂中的酯鍵在堿性條件下水解形成醇類和羧酸鹽的過程。醇酸樹脂可以用來制備清漆、色漆、工業專用漆及一般通用漆。



    結語

    研究和開發高性能防腐涂料一直是涂料領域的一個重要課題,隨著時代的進步和社會的發展,對防腐涂料的要求不斷賦予新的內容。江蘇興豐化學在2K環氧,2KPU上有很強的應用經驗和實際案例,歡迎新老朋友咨詢交流。



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