环氧涂料(水性环氧涂料的综合性能以及应用)

Posted 2023-06-02

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环氧涂料(水性环氧涂料的综合性能以及应用)

水性环氧树脂涂料具有优异的金属附着性和防腐蚀性，同时还有很好的化学稳定性和粘结性能，变为大家在防腐涂料方面研究的重点。

水性环氧涂料性能

水性环氧涂料是以水为溶剂或分散介质的涂料。水性环氧涂料包括水溶性环氧涂料和水乳化涂料。由于环氧树脂分子结构中含有的环氧基、醚键、羟基以及苯环结构等特征基团，对涂膜的最终性能起着重要的作用，使环氧涂料具有以下性能：

一、出色的附着力

环氧树脂涂料具有良好的附着力，主要是由环氧树脂的分子结构及其固化反应特点决定的。环氧树脂分子结构中具有环氧端基、羟基及醚键等极性基团，这些基团的存在使环氧树脂分子与相邻界面产生电磁吸附或化学键，因此环氧树脂涂料涂膜与金属、木材、混凝土等基材表面能产生很强的黏结力。

二、优良的耐性

虽然水性环氧树脂中含有亲水的羟基、醚键以及固化剂中的氨基等亲水性基团，但双酚A环氧树脂分子中的两个苯环与一个亚丙基对羟基与醚键具有屏蔽作用，从而保证了整个漆膜的耐水性。环氧树脂固化成膜后，由于分子结构中含有稳定的苯环和醚键，分子结构又较为紧密，因此构成了一道良好的屏障，从而对化学介质有较好的稳定性。

三、品种的多样性与广泛的适应性

环氧树脂与环氧固化剂的品种很多，可以通过改变配方以适应于不同的施工条件和应用环境，同时环氧涂料还可以使用在多种基材上，金属，木材，混凝土等，使环氧涂料表现出品种的多样性与应用的灵活性。

水性环氧涂料的优势

一、对环境友好

水性环氧涂料从原料来源到生产及使用的全生命周期，均有利于环境的健康发展。在只用的过程中用水作为稀释剂替代掉油性需要的有机溶剂，减少了溶剂的消耗。同时，溶剂的削减，大大减少了生产及使用过程中挥发性有机化合物的排放，改善周边大气环境，另一方面，水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂，有机溶剂挥发量减少，极大改善了工作场所的环境，有利于工作人员的身体健康。

二、安全性提高

以溶剂中较常见的甲苯和二甲苯为例：甲苯的闪点为4℃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2%～7.0%（体积）；二甲苯闪点29℃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限约为1%～7%（体积）。两者均为易燃物质。因此，溶剂型涂料的易燃易爆原料储存和使用的场所，具有发生火灾爆炸事故的风险。而水性环氧涂料的生产和使用，减少了对易燃易爆原材料的需求，极大地降低了风险。

三、降低成本

1. 原料成本降低。随着人们对资源能源的需求日益增大，在世界范围内出现资源能源短缺的问题，导致石油乃至下游产品价格持续上涨，作为下游产品的有机溶剂也不例外。资源价格的压力下，以水作为稀释剂的价格优势正得以逐渐显现。

2. 环保成本的降低。传统的溶剂型涂料生产过程中产生大量的有机废气，为了达到排放要求，企业需要配置尾气处理设施及相关的配套设施，并负担日常运行及维护费用。水性环氧涂料的有机废气排放很少，为企业减轻了环保成本负担。

3. 安全成本的降低。水性环氧涂料以水作为稀释剂，使之成为更为安全的涂料，从生产到运输再到应用中的火灾隐患较传统溶剂性涂料大幅降低。对于管理者来说，安全方面的投入成本也将相应的降低。

水性环氧涂料的缺点

一、因水的表面张力大，难以浸润底材，易产生缩孔，水性环氧涂料对施工过程中及材质表面清洁度要求也较高。

二、两种类型的涂料分散介质的熔点差异很大，水为0℃。因此，对于施工温度，水性环氧涂料施工一般要求在5℃以上，而溶剂型涂料在0℃就可以施工。

三、喷涂水性环氧涂料对喷漆室的湿度也有一定的要求，水性涂料在环境相对湿度85%以上时表干缓慢，水溶剂在较饱和湿度环境下无法正常挥发，当湿度过高（达到90%以上）时，在被涂物上的涂膜会流淌下来。因此需要喷漆室有良好的空气循环，保持适当的湿度。

四、由于水的蒸发潜热大，是一般溶剂的5-7倍，往往需提高烘干温度或延长烘干时间。

五、虽然水性环氧涂料具有普通溶剂型涂料的防护与装饰功能，但是在高装饰性要求的场合，无法达到很高的丰满度，光泽度。

水性环氧涂料的应用

由于水性环氧树脂优异的性能和特点，它被广泛的应用于屋顶防漏、机场跑道、高架桥路面加固、停车场、运动场、厂房地坪、墙体、船舶、甲板、地下室及仓库、航空母舰停机坪、隧道等各领域。

1）混凝土封闭底漆水性环氧树脂涂料可在湿的或新浇注的混凝土表面施工，对混凝土表面有良好的附着力，可以封闭混凝土毛细管的水汽，并可防止泛碱，适合作为混凝土封闭底漆。在封闭底漆上面可施工溶剂型或水性环氧地坪涂料。

2）工业地坪涂料工业地坪涂装方面是水性环氧树脂涂料的重要用途。水性环氧气味小，涂层表面易于清洗，特别适用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁的场所。如需二次装修，不影响重涂性，新老涂层仍保持良好的粘附性。

3）木器漆采用的水性环氧树脂涂料为双组分体系，涂膜固化后具有较高的硬度和良好的抗刮伤性，配成清漆可用于木质地板，替代市场上广泛使用的溶剂型聚氨酯水晶地板漆和聚酯家具漆，配成色漆可替代溶剂型环氧树脂和聚氨酯磁漆，用于厨房、家具和机械设备等。

4）防腐涂料水性环氧树脂防腐涂料现已商品化的有水性环氧铁红防锈漆、水性环氧磷酸锌防锈漆、水性环氧富锌底漆和水性环氧云母防锈漆，水性环氧防锈漆性能较市场上常见的苯丙、乙丙水乳型防锈漆和水性环氧酯防锈漆性能有很大提高，在国外是发展最快的水性涂料。经过较长时间的发展，水性环氧防腐蚀涂料已经应用到溶剂型环氧防腐蚀涂料所涉及的领域，国外甚至已将水性环氧防腐涂料列入重防腐涂料的范畴。

5）防水材料和防渗堵漏材料水性环氧树脂涂料与水泥、沙子配合使用可用作防水材料，环氧的交联网络和水泥的水合固化使得该防水材料具有良好的防渗堵漏效果。可用于屋顶地面的裂缝修补，数小时后就可不漏水。

6）水泥砂浆修补材料环氧乳液水泥砂浆修补材料是一种聚合物水泥砂浆，与水泥、沙子等多种材料有良好的配伍性和粘结性、自身机械强度高、耐久性好、施工方便，并具有可在潮湿和带水环境下粘结修补的优点。在大坝、水闸等水利工程和道路桥梁修补中应用较多，增强和防渗效果良好。

7）胶粘剂水性环氧树脂涂料的混合比要求不是特别严格，一般在环氧基与胺氢比例为0.7：1～1.3：1范围内均可固化，不需严格计量混配。作为胶粘剂，水性环氧树脂可应用在新老混凝土的粘结、水泥预制品的修补和纸塑复膜用胶粘剂等。

8）玻璃纤维浸润剂环氧树脂分子中的极性羟基和醚键对玻璃纤维表面有很强的粘附性，对玻璃纤维有良好的保护功能和集束性。并且环氧树脂作为成膜剂与其他组分配合，有利于浸润剂的稳定储存。国外水性环氧树脂乳液在玻纤浸润剂中的应用已比较成熟。

9）铝箔用防腐底漆铝箔在使用过程中容易遭受侵蚀，遇碱产生 "白粉"或被氧化而锈蚀，不但缩短铝箔的使用寿命，还造成环境污染。空调亲水铝箔上的防腐涂层通常采用水性环氧涂料，采用烘烤方式，要求1－2μm的防腐干膜涂层有良好附着力，且能够耐强碱。上海绿嘉的水性环氧涂料可比较成功地应用在这个领域。

10）核设施用涂料水性环氧树脂涂料以水作为分散介质，不含挥发性有机溶剂或含量很低，不燃，储存、运输和使用过程中的安全性很高，而且固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，而且水性环氧良好的复涂性可以方便核电站的多次装修。国外很多国家已批准水性环氧树脂涂料用于核电站内部。

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