胺固化环氧涂料的几种类型及其组成与特性
环氧树脂本身是热塑性的,必须用固化剂使之交联成膜,一般采用有机胺作固比剐。常用的有机胺有多元胺、低分了量聚酰胺和多元胺的加成物。伯胺与环氧基反应,使环氧开环生成仲胺,仲胺继续与环氧基反应生成叔胺、仲胺及叔胺中的羟基可以与环氧基起醚化反应,最后形成网状结构的涂膜。
一、多元胺固化环氯防腐蚀涂料
胺因化环氧树脂涂料宜采用中分子量(1000~1500)环氧树脂。环氧分子量太大度不够,涂膜发软;环氧分了太小,交联度太高,涂膜发脆。所以一般都采用601脂,时也采用6P4环氧树脂。常用胺固化剂及其特性见表1-5所列。环氧树指固化剂选吊可参考表11-6进行
以上胺类中,以己二胺和二乙烯三胺性能较好,最为常用。己二胺固化涂膜的弹性比乙烯三胺的要好.但耐溶剂稍差。环氧树脂和胺固化剂的用量配比,-般按当量计算、固化剂用量多于理论量.涂膜耐水性差,用量太少,影响涂膜干性,所以实际工作以摩尔比为宜。另外,因为酯类溶剂有与胺类固化剂作用而生产酰胺的倾向,从而有碍固化反应的过行,所以在胺固化环氧树脂涂料中应避免使用酯类溶剂。胺固化环氧防滴蚀涂料对溶剂的使用非常讲究。若使用不当会造成涂膜桔皮、麻点、空隙等病态。目前一般使用二甲苯和丁醇,但其溶解性较差,在夏天施工时尤易出现“起霉”等涂膜病态。在生产过程中也因颜料吸收水分而造成假猢等。应注意颜料要保持干燥并采用砂磨。为改善涂的流半性,应尽量采用高沸点强溶剂和二甲苯一丁醇的混合溶剂。常用的高沸点强溶剂有环已酮、二丙醇、乙二醇乙醚醋酸酯等。定型生产的胺固化环氧防腐蚀涂料的代表产品有H53-33红丹环氧防锈底漆和F04白环氧磁漆,二者配套使用,室温下交联成膜,涂膜坚硬而柔韧,附着力强,耐化学腐蚀性能优异。如在40%H2SO4,5%H2SO4;40%NaOH,5%NaOH,5%KOH;10%HCl、3NCl中浸泡3个月无变化,耐溶性极好,电性能也突出。适用于化工设备、贮罐、槽等的防腐蚀涂装。也适用于硫酸厂的混凝土水槽、铁路运输的油槽或加油车、贮油罐等的腐蚀涂装。
除了定型产品之外,为了满足某些使用要求,有时也用环氧634和环氧6101等自配环氧防腐蚀涂料。这两种环氧树脂分子量较低,交联密度大,涂膜较脆,必须加入邻苯二甲丁酯以提高涂膜弹性。二丁酯的用量不能太多,否则涂膜太软,耐水性和防腐蚀性能受损。这种涂料的腐蚀很好、,配制和施工很方便,很多石油化工厂在防腐工程中经常使用。下面介绍几种油罐内壁用胺固化环氧树脂防腐蚀涂料。
配方
（1）H53-33红丹环氧底漆组成如下
（2）H04-5胺固化环氧树脂白磁漆组成如下
2.特性与用途
H53-33红丹环氧底漆防锈能力强,附着力好,配套性好,与H04-5环氧白磁漆配套使用。常用于石油化工贮罐、贮槽、贮油罐的防腐蚀涂装。特别耐油如航媒油、润滑石等6~7年使用涂层无变化,对油质量无影响。
二、聚酰胺固化环氢防腐蚀涂料
用于固化环氧树脂的聚酰胺不同于一般的耐纶型聚酰胺,它不是由己二酸和己二胺缩合而成,而是二聚和/或三聚植物油不饱和脂肪酸与芳基或烷基多元胺的缩合产物,其结构非常复杂。国产涂料用聚酰胺树脂型号及特性如表11-7所示
聚酰胺中极性酰胺基与环氧基能迅速反应,室温下即能交联成膜。聚酰胺分子中的脂肪烃碳链隔离了环氧分子内刚性的苯环,在负荷和承受冲击时能使链自由活动,从而显示出了优异的柔韧性。聚酰胺用量高于理论值时,涂膜弹性增加,耐药品性下降。使用601环氧树脂和200或650#聚酰胺配漆重量比为2:1时,涂膜坚硬、柔韧、耐水和耐化学腐蚀。和胺固化环氧防腐蚀涂料相比,环氧聚酰胺防腐蚀涂料具有如下优点:耐候性较好,易粉化失光;施工性好,涂膜不易产生桔皮和泛白,可在除锈不完全或潮湿的钢铁表面施;活化期长,毒性小等。但耐化学腐蚀性及耐溶剂性不如胺固化环氧防腐蚀涂料。环氧聚酰胺涂料的附着力极好,适宜作底漆。因其保光耐候性较胺固化环氧涂料好、而涂腊酎水性很好,所以也作为磁漆,用于钢铁及轻金属的防腐蚀涂装。
环氧聚酰胺的定型产品有H52-32铝粉环氧防腐蚀涂料、H52-80锶黄环氧防腐蚀底漂和H52-81铝粉环氧防蚀底漆。H52-32及H52-80主要用于铝镁合金及其它轻金属防腐蚀涂装;H52-81能自干,涂膜坚韧,附着力好,耐水、耐碱和耐化学腐蚀性能较,用于水下设备及地下设备,机械的防腐打底。与H52-31配套使用,用于石油化工防蚀涂装
三、胺加成物固化环氯防腐蚀涂料
使用多元胺为固化剂不仅毒性大,刺激性强,而且当温度较低或湿度较大时施工,因固化剂吸水使涂膜泛白,产生附着受损。使用胺加成物作为固化剂时,可以避免这些缺点,配好漆后不必静置熟化,立即就可施工应用。
常用胺加成物有环氧已胺加成物、酚醛己二胺加成物和酮亚胺等。采用环氧634和已胺按1:4当量比进行聚合即可制得环氧已二胺加成物,用它和环氧601配制的环氡防腐蚀涂料亦为双组分,组分一为环氧树脂溶液和/或环氧树脂包浆,组分二为胺加成物,按其胺们以当量比1:1(氨基与环氧基之比)配漆。配制及使用方法与多元胺固化环氧防腐蚀涂料相同。环氧已二胺加成物在较低温度下固化速度较慢,为加速其固化而制备了酚醛己二胺加成物。它是由苯酚、甲醛和己二胺按1:1:1的摩尔比反应而制得的。因其反应活性很高,使制成的清漆活化期太短,尤其是在夏天,两组分混合后易形成胶,以致无法施工。因此利用伯胺和酬的缩合反应而制成酚醛己二胺酮亚胺加成物这个反应为可逆反应,当施工中遇水时,酮亚胺和水反应,放出酚醛己二胺加成物和甲基异丁基酮,从而使涂膜迅速固化,因此特别适宜在潮湿情况下施工。除酚醛己二甲胺酮亚胺加成物外,还制成和应用了酚醛苯二甲胺酮亚胺加成物等。在实际工作中,这种固化剂最好和其它固化剂混用,以调整反应速度,使其固化成膜的反应速度符合施工工艺要求胺加成物固化环氧防腐蚀涂料的耐化学药品性、耐酸碱性与多元胺固化环氧、聚酰胺固施工性比多元胺固化环氧好，其活化期也比多元胺固化环氧长34倍,因此涂料的损耗小得多。与环氧聚酰胺相比,柔韧性相近,耐溶剂性更好,耐水性稍差。固化速度比环氧聚酰胺也快得多。胺加成物固化环氧的代表性定型产品有H52-30灰环氧防腐蚀涂料。其组分一由601环氧树脂、颜料、填料、二甲苯一丁醇混合溶剂等组成,组分二由己二胺环氧634加成物和甲苯一丁醇混合溶剂组成。使用时两组分按化学计算量混合搅拌均匀即可施工。涂膜干燥快,坚硬而有韧性,适用于石油化工管道防腐蚀涂装。此外,还有H52-33各色环氧防腐蚀涂料,这里使用的是己二胺环氧加成物,涂膜坚韧,附着力、耐盐水性良好,并能耐碱液的腐蚀,适用于大型钢铁设备及石油化工管道的防腐蚀涂装。多元胺固化剂的缺点是易挥发,毒性大,有刺激味,对人体有害。固化剂易吸水,漆膜表面产生白雾状影响附着力。胺加成物做固化剂漆膜不发臼,配漆后应马上使用,不必静置化。几种胺固化剂性能比较如表11-8所示
1.环氧己二加成物
用低分子量环氧树脂与过量的己二胺反应,使环氧树脂末端保有活泼的胺基,起固化作用。具体操作方法是,用634环氰树脂和己二胺以1:4当量比聚合制成加成物,先将634环氧树脂以二甲苯丁醇配成50%溶液,然后将己二羰滴入环氧液中,此为敢热反应,适当控制温度不大于60℃,加完后升至回流温度,保持120min,然后蒸去过量的己二胺,用二甲苯、丁醇稀释到50%,测定胺值后即可使用
2,酚醛己二胺酮亚胺加成物
低温固化剂,由装酚、甲醛与己二胺缩聚而成。
三者克分子比为1:1:1,己二胺与苯酚缩合可加速固化。利用伯胺与酮类缩合生成酮亚胺,制成酚醛己二酮亚胺加成物。伯胺用己二胺,酮用甲基异丁基酮或甲乙酮均可。这个反应为可逆反应、当施工中遇到水时,酮亚胺加成物与水反应,放出酚醛已二胺与甲基异丁基酮,故适合于潮湿情况下工固化。这是一种新型潮湿固化剂。
3.酚醛苯二甲肢酮亚胺加成物
用苯酚、甲醛与苯二甲胺反应.制成酚醛苯二甲胺加成物,再与酮类反应制成酮亚胺
酮亚胶是一种新型固化剂,由胺与酮反应脱水面成,属可逆反应,使用时吸收空气中的水,放出胺引起环氧树脑固化,有良好的成膜性。这种固化剂好和其他固化剂合用,调整反应速度,成膜符合施工要求。
