环氧精轧螺纹钢中环氧涂层的组成有哪些?
环氧涂层是一种高性能涂料,其性能很大程度上取决于其复杂的化学成分。它的组成通常包括以下几个主要部分:
1. 环氧树脂:
核心成分: 这是涂层的基础聚合物,通常是低分子量的液体或固体树脂。
主要类型: 最常见的是双酚A型环氧树脂。其他类型包括双酚F型环氧树脂(粘度更低)、酚醛环氧树脂(耐化学性更好)、脂环族环氧树脂(耐候性好)以及水性环氧树脂(环保)等。
作用: 提供粘附力、化学稳定性、机械强度(硬度、韧性)的基础。它含有环氧基团,能与固化剂发生交联反应。
2. 固化剂:
关键反应物: 这是使环氧树脂从液态或热塑性状态转变为坚硬、不溶不熔的三维交联网络结构的物质。
主要类型:
胺类固化剂: 最常用的一类。包括脂肪胺(快干,但毒性较大)、聚酰胺(韧性好,适用期长,耐水性好)、脂环胺(耐候性好,低粘度)、芳香胺(耐热性好,但颜色深且毒性大)、改性胺(如曼尼希碱,低温固化性能好)、
聚醚胺(柔韧性好,低粘度)。
酸酐类固化剂: 需要加热固化,固化产物耐热性、电绝缘性优异,收缩率低,但耐水性相对胺固化差一些。
其他: 如酚醛树脂(高温耐化学性好)、异氰酸酯(快速固化,耐溶剂好)、路易斯酸络合物(潜伏性固化剂)等。
作用: 与环氧树脂的环氧基团发生加成聚合反应,形成交联网络,赋予涂层最终的物理化学性能(硬度、韧性、耐化学性、耐热性等)。树脂与固化剂的比例至关重要。
3. 颜料和填料:
功能成分: 这些是分散在树脂/固化剂体系中的固体颗粒。
颜料:
着色颜料: 提供颜色和遮盖力(如钛白粉、氧化铁红/黄/黑、炭黑、酞菁蓝/绿等)。
防锈颜料: 提供额外的腐蚀防护(如磷酸锌、铬酸盐类、三聚磷酸铝、云母氧化铁等)。
填料:
作用: 降低成本、调节流变性、提高机械性能(硬度、耐磨性)、降低收缩率、改善导热性、增强阻燃性、影响表面光泽等。
常见种类: 碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、石英粉/砂、云母粉、硅微粉、高岭土、玻璃鳞片(显著提高抗渗透性和耐磨性)、阻燃填料(如氢氧化铝)等。
颜料体积浓度: 颜料和填料的总量与树脂基料的比例对涂层的最终性能(如光泽、渗透性、机械强度)有决定性影响。
4. 助剂:
微量但关键: 用量通常很?。?lt;5%),但对涂料的制造、储存、施工和最终膜性能有显著影响。
常见类型:
流平剂: 改善涂层流动性和最终表面平整度。
消泡剂: 防止生产和施工过程中产生气泡。
分散剂: 帮助颜料和填料在树脂中均匀稳定分散。
流变助剂: 调节粘度,防止储存时沉降,控制施工时的流挂(如触变剂)。
附着力促进剂: 增强涂层与基材的粘结力。
消光剂: 降低涂层光泽度。
紫外线吸收剂/光稳定剂: 提高耐候性(尤其对非脂环族环氧)。
防沉剂: 防止颜料和填料在储存中沉降。
催化剂/促进剂: 加速固化反应(尤其在低温下)。
5. 溶剂/稀释剂:
调节粘度: 用于溶解树脂、降低体系粘度,便于施工(喷涂、刷涂等)。
类型:
活性稀释剂: 含有环氧基团或其他活性基团,能参与固化反应,降低粘度同时减少VOC排放(如单官能或多官能度缩水甘油醚)。
非活性稀释剂/溶剂: 不参与反应,仅起溶解和稀释作用,施工后挥发(如二甲苯、丁醇、丙酮、醇醚类溶剂等)。这类溶剂会增加VOC排放。
趋势: 环保法规日益严格,推动高固体分环氧涂料(溶剂含量低)和水性环氧涂料(用水作分散介质或稀释剂)的发展。
总结来说,环氧涂层是一个复杂的配方体系:环氧树脂和固化剂是基础,通过化学反应形成网络结构。颜料提供颜色和遮盖力,填料调节性能和降低成本。助剂优化制造、施工和最终性能。
溶剂/稀释剂调节施工粘度(环保型趋势是减少或使用水/活性稀释剂)。
具体的成分种类和比例会根据环氧涂层的应用领域(防腐、地坪、电子、船舶、汽车等)、性能要求(耐化学性、耐磨性、柔韧性、耐温性、导电性等)、施工方式(喷涂、辊涂、无气喷涂等)以及环保法规而有非常大的差异。

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