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环氧树脂系统应用基础

目录

1、  防护系统：主要是指各类涂料用途的产品体系。

1.1、溶剂型系统(室温固化)

该系统通常是将低分子量的固体环氧树脂溶解在适合的溶剂中，加入需要量的填料、颜料、流平剂或触变剂组成。将这个组成物在合适的设备中进行加工，达到指定的质量指标。在应用前加入工艺要求量的固化剂，搅拌均匀方可使用。必需在凝胶前使用完毕。

1.1.1、溶剂

应根据最终产品应用目的选择溶剂。一般说来可选用以下溶剂：

酮类：能在任何比例下极好地溶解环氧树脂，降低粘度，得到固体含量高、粘度低的产品。应用时挥发快，干燥快。常用的有甲乙酮、甲基异丁基酮。

芳香烃类：成本低，虽能降低树脂的粘度，但挥发慢。单独使用它往往会影响透明度，所以经常与其它溶剂一块使用。经常使用的是二甲苯和甲苯。

高醇类：它改善环氧树脂与其它溶剂和树脂的相溶性。它特别适合为了控制挥发份又不影响粘度的组成物。常用的是丁醇和异丙醇。它经常与其它溶剂混合使用。

缩水甘油醚：能在任何比例下极好地溶解环氧树脂得到透明溶液。它可以任意调节粘度和挥发速度。它能改善环氧树脂与其它溶剂和树脂的相溶性。常用的是660活性稀释剂、669活性稀释剂。

混合溶剂：常用的有

二甲苯-丁醇-甲基异丁基酮、二甲苯-丁醇、二甲苯-异丁基酮-缩水甘油醚、甲苯-异丙醇、甲苯-甲乙酮-缩水甘油醚。

1.1.2、环氧树脂

这方面制品所用的环氧树脂为：601、602、603、604之类的低分子量固体环氧树脂。它们的技术指标可参考本网“环氧树脂生产厂”中有关厂家的产品说明书。

1.1.3、固化剂

本系统产品的特点是常温固化。根据用途不同可选择下列常温固化剂。

1.1.3.1、多元胺

该类固化剂使用期较短，放热量较大。使用温度不能低于10℃，系统中不得含水。用量按系统中环氧树脂的质量及用量加以计算。或按生产厂家建议的使用量使用。

计算式如下：

胺重量当量=胺分子量/胺氢的原子数

每100份环氧树脂使用固化剂的量=胺重量当量×100/使用的环氧树脂环氧当量

常用的多元胺请参见本网“固化剂”一栏的介绍。

1.1.3.2、改性多元胺 

多元胺一般毒性较大，有剌激性，在低于10℃下固化缓慢甚至不固化，迂水或潮气会使表面状况不好。为了克服这些缺点，可选用改性多元胺。常用的改性多元胺请参见本网“固化剂”一栏的介绍。

1.1.3.3、环氧胺加合物

它是种适合要求较低温度（2-3℃）进行固化的多元胺类。在温度和稀释条件相同的情况下它比其它多元胺有较长的使用期和对潮气不敏感。它的使用量通常为树脂用量的20-30%，不同环氧树脂和胺的加合物有不同的性能，应根据膜的性能要求选用适合的环氧胺加合物。环氧胺加合物毒性较低，能溶于溶剂中配成不同粘度的溶液型固化剂，为了加速固化可添加1-2%份促进剂。常用环氧胺加合物有593，543，855等，详见本网“固化剂”一栏的介绍。

1.1.3.4、聚酰胺树脂

该固化体系具有好的弹性，环氧树脂与聚酰胺树脂用量比例可为1：1—2：1，固化时放热量低，使用期较长，毒性低。详见本网“固化剂”一栏的介绍。

1.1.4、注意

该环氧树脂体系是属室温固化溶剂型系统，广泛使用於需要耐腐蚀和化学侵蚀的场合。如石油化工、炼油厂、造船工业、汽车工业、建筑工程等用来对钢材、木材、水泥结构表面进行保护，可采用涂刷、喷涂、浸渍等多种施工方法进行施工。在室温进行固化，使用较为方便。但由于其中含的溶剂多为可燃性的、易挥发的、有些是有毒的，因此在施工时应注意通风、防火。

1.2、溶剂型系统(加温固化) 

该系统通常为较高分子量的环氧树脂（如605、607、609等树脂）、溶剂和固化剂（如酚醛树脂、尿醛树脂、氨基树脂等）组成的清漆衍生物，在加热情况下进行固化。

1.2.1、固化剂

如上所述该系统用的固化剂有酚醛树脂、尿醛树脂、氨基树脂等，现介绍如下。

1.2.1.1、酚醛树脂

环氧-酚醛系统具有优良的耐碱、酸和溶剂性能，以及有杰出的耐热性能和好的机械电器性能。使用不同的环氧树脂和酚醛树脂的配合可得到性能各异的制品。

1.2.1.2、三聚氰胺和尿醛树脂

环氧-三聚氰胺（尿醛树脂）系统与环氧-酚醛系统比较有好韧性，只是耐化学性较低，但有较好的保色性。环氧树脂与三聚氰胺和尿醛树脂使用比例可在60：40-80：20之间变化。

1.2.1.3、环氧-醇酸/胺混合物

使用的是短油性醇酸树脂，增加体系的可塑性，及表面光洁性。

1.3、无溶剂系统(环境温度固化)

它是由液体环氧树脂与固化剂组成，具有较高的固体含量。由于不含溶剂安全性好，收缩小、耐腐蚀性好。但与溶剂型相比，使用期较短。

1.3.1、环氧树脂

该系统使用的环氧树脂大部份为618、616等双酚A型环氧树脂。也使用酚醛环氧树脂、双酚F型环氧树脂以满足特殊要求产品的需要。该类树脂生产单位较多，详见本网环氧树脂生产厂的产品目录。

1.3.2、固化剂

该系统可使用脂肪族多元胺、烷氧基多元胺、脂环族多元胺、多元胺加合物、芳香胺加合物、聚酰胺等固化剂，在常温进行固化。

1.3.2.1、多元胺

常用的脂肪族多元胺为低粘度液体。有氨的剌激味。低于10℃时活性较低，需要配用促进剂。毒性较大。详见本网“固化剂”一栏。

1.3.2.2、多元胺加合物 

常用的为多元胺与环氧活性稀释剂反应而得的加合物。与多元胺类相比粘度较高，但毒性小。它可以在低于10℃时固化。详见本网“固化剂”一栏。

1.3.2.3、芳香胺加合物

纯芳香胺是固体不便使用，当转变成加合物后成为液体，使用方便。能使环氧树脂在潮湿和低于10℃时固化。固化物表面光泽性好，但不稳定易变黄。详见本网“固化剂”一栏。

1.3.2.4、聚酰胺固化剂

该体系具有好的韧性、较长的使用期，低放热使用量的比例不是太严格。详见本网“固化剂”一栏。

1.4、粉末涂料系统

环氧或环氧/聚酯粉末已成为环氧树脂系统产品中的主要产品。因为它有以下优点：不存在溶剂、能制得高厚度的膜、有各种改性功能、有好的机电性能、使用方便、外观美丽。在家电行业得到广泛应用。

1.4.1、环氧树脂

该系统中常用的环氧树脂为601、604、E-21、三聚氰酸环氧树脂等。生产厂家较多，它们的技术指标可参考本网“环氧树脂生产厂”中有关厂家的产品说明书。

1.4.2、固化剂

该系统的特点为单包装，一般采用潜伏性或加热固化型的固化剂，常用的有双氰胺及其改性衍生物、酸酐及其改性物、三氟化硼络合物、聚酯、酚醛树脂等。详见本网“固化剂”一栏。

1.4.3、颜料和添加剂

根据不同的产品用途和性能要求可选择不同的颜料及添加剂。如钛白粉、酞菁蓝、镉黄等颜料，丙烯酸酯、硅烷、聚乙烯缩丁醛等到添加物。以改善色泽、表面状况。

1.4.4、评估

环氧树脂粉末涂料的应用场合非常广，品种极其多，就根据产品用途和性能要求、施工方式（流化床-静电流化床-静电喷枪等）进行选择。而生产厂则应该根据用户的要求进行配方的设计及开发新的品种。

1.4.5、应用范围

大致有家电工业、办公设施、化学工业、医院设备、体育用品、机械设备、金属栏栅、科学仪器、玩具等

1.5、环氧酯系统  

环氧树脂可以与干性油、半干性油和非干性油的脂肪酸进行酯化。其中酸主要使用的是脱氢蓖麻酸、亚麻酸、大豆油酸和椰油酸，也可用塔尔油酸和松香油酸。使用的油酸不同可得到短油度酯化树脂（30-40%的脂肪酸），中油度酯化树脂（50%的脂肪酸），长油度酯化树脂（大於50%的脂肪酸）。该系统产品具有好的耐化学性能、好的柔性。

1.5.1、环氧树脂

该系统所用的环氧树脂有601、602、603、604等。该类树脂生产单位较多，详见本网环氧树脂生产厂的产品目录。

1.5.2、酯化方法

正常的酯化操作是在带有搅拌、蒸馏柱、分离器、加热器的不锈钢反应釜中进行。通惰性气体加速脱水，常用共沸法脱水。正常反应温度控制在240-270℃，直到达到希望的酸值和粘度。产品溶解在适当的溶剂中、过滤、包装。

1.5.3、使用

该系统主要用于防护和装饰性涂料的场合。如气干漆、船舶漆、表面清漆、容器烘漆、底漆等。应用面很广。

1.5.4、配制

一般讲来环氧树脂是过量的，设计配方时应以环氧当量为基准，酸的用量应根据希望得到的酯化度进行变化（正常的变化为0.3-0.9当量）。

（继续）

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