配方对环氧液体环保涂料影响

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配方对环氧液体环保涂料影响

不含VOC的脂环族环氧液体涂料正在形起业界的高度重视，用它可制得不含VOC及HAPS(高空污染溶剂)的涂料，这类涂料可用传统设备进行施工并有可能替代粉末涂料。这种产品的制备工艺过程本身并不复杂，而配方对它影响较大，据中国环氧树脂行业协会专家日前介绍了这种影响。
脂环族环氧一般用质量较好市售双环氧基酯环族环氧树脂即可，己内酯多元醇用市售品也能满足要求，但需指标过硬如采用蓝星新材料无锡树脂厂等企业产品最佳。涂料配方策略是配方的核心，中国环氧树脂行业协会专家认为，首先要把握好基本清漆配方，一般来说所用强酸催化剂可使得环氧能和任何形式的羟基发生快速反应，关键的配方参数是环氧基与羟基的摩尔比(R)：漆膜在121℃下7分钟固化、干膜厚0.8mil，当R等于2时当量大的多元醇导致漆膜变软。同时要注意的是催化剂量及R值(环氧与羟基摩尔比)对固化、硬度及冲击的影响·
    在不同R值下作为催化剂用量和固化温度函数的固化时间的等值曲线图显示，固化所需时间在等值线上，高的催化剂用量及固化温度加速固化、高的R值略微减慢固化速率，如果烘炉内固化温度和烘烤时间已定，设计者可选定完全固化所需的催化剂量及R值。

    铅笔硬度主要与环氧/羟基摩尔比有关，2者的函数关系曲线表明R值高时硬度也高，耐反冲情况与硬度相反:环氧增加、抗反冲性降低， R值是决定反冲的主要变量。另一项实验室工作表明，当催化剂用量大于2%且烘烤中最高板温(PMT)为200℃(30～4 5秒)时，可得到用作卷材涂料所要的固化程度，催化剂量高则将促进固化在卷材涂料烘烤条件下，三元醇和四元醇与Epoxy221的固化更快。关于环氧/多元醇的官能度，中国环氧树脂行业协会专家还介绍，用一组简单的实验来考察多元醇和环氧的官能度的影响，由热固化阳离子涂料早期工作可知，当R值为1.5时在120℃和以上温度下0.3～2%的催化剂用量可产生较好的固化速率。可看出市售双环氧基环氧与三和四官能团多元醇反应的固化时间最短(固化速率快)，二元醇与双环氧基环氧组合体系的粘度最低，意外的是实验用三及四官能环氧并未加速固化并增大了施工粘度。环氧458及568较高的粘度降低了固化速度，可能是由于扩散效应所引起，所有进一步的工作都围绕市售双环氧基环氧和二元或三元醇开展。

    由于该技术使用了强酸催化剂，因此需考察对于金属底材所要求的防腐性能。按ASTM B 177 耐盐雾检验方法进行检验，固化时间短及高的环氧量均会降低蠕变回复量，清漆以1.5 mil的干膜厚涂布于经磷化处理过的试片上，使用防腐蚀颜料及添加剂可增加耐盐雾性。用作参考的起始配方中不用酸催化剂，产品适用性不大所以专家提出改性配方。清漆试样由多元醇201、301和双环氧基环氧221制备、用水作稀释剂，粘度作为所加水量的函数也进行了测定，水是此类100% 固体有机涂料的有效稀释剂。纤维素类增稠剂在水性涂料中能有效控制流挂是众所周知的，但它100%固体、水
稀释的脂环族环氧涂料中是否有效还不清楚，早期的工作表明水稀释的100%固体环氧在用Brookfield粘度计测定时有触变现象。对各种增稠剂进行考察，纤维素类增稠剂给予了最佳的综合性能。当加热到40～60℃时用喷枪施工可得到最佳漆膜外观，低的施工温度使固化漆膜产生较多的桔皮。在上述配方中加入3M公司的FC-122(lithium tri flate)后固化温度可降到100℃以下，在R为2、使用三元醇的配方中，当体系都在100 ℃时40秒固化且干膜厚都为0.25～0.4分时，使用0.25%FC-120能起有效的催化作用，漆膜耐MEK为40～50次而用封闭三元酸只有0～15次。以成本和效率为基础考虑，FC-120的综合成本要比封闭酸低，两者合用也是有效可行的。