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【摘 要】 当今社会，随着防腐技术的逐渐成熟，这样就使得防腐涂料得到了进一步的发展。常见的防腐涂料主要包括环氧树脂涂料、聚氨酯涂料以及无机富锌涂料等，环氧树脂涂料是最主要的一类，它是热固性树脂，以其易于加工成型、固化物性能优异等特点被广泛应用，并通过环氧结构改性、橡胶改性、有机硅改性等制成防腐涂料。本文主要环氧树脂改性与其在防腐涂料中的应用进行了分析。
【关键词】 环氧树脂；防腐涂料；树脂改性
一、前言
环氧树脂是平均由每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂组成的，其中由于环氧树脂具有容易加工成型、固化物性能等特点，所以被广泛应用。环氧树脂主要是通过环氧结构改性、橡胶改性等高性能化后可以制成防腐涂料。
二、橡胶改性环氧树脂在防腐涂料中的应用
环氧树脂固化物的内应力较大，发脆，高温下易降解，易受水影响。用橡胶进行改性，可以降低其内应力，增加韧性，提高耐热、耐油、耐水、耐候性等性能。为提高无机溶剂环氧树脂的韧性，国内外普遍采用各种弹性体的低聚物作增韧剂，橡胶相的主要作用在于诱发基体的耗能过程。孙军等利用高分子设计方法及控制反应工艺，制備出具有氨基封端的硅橡胶改性体，分析其红外光谱，证实其产物具有预想结构，即改性后的硅橡胶为氨基封端。用改性硅橡胶对环氧树脂进行增韧改性，通过对增韧体的冲击强度测试结果表明，在改性硅橡胶加入量为0～15份的范围内，增韧体的冲击强度有了大幅度提高，加入量超过15份以后，增韧体的冲击强度增势缓慢，实验证明改性硅橡胶对环氧树脂具有良好的增韧效果。此外，有活性端基液体橡胶增韧环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂等方面的研究也有很大进展。王德武等人研制的聚硫橡胶改性环氧防水防腐防霉涂料，是由聚硫橡胶改性环氧溶液为成膜物质，加入金属氧化物填料，添加有机胺固化剂所组成的双组分涂料。该涂料对金属、非金属的附着力强、涂膜坚硬、光滑、丰满，不吸附污浊和藻类，具有韧性好、高弹性、耐候、耐霉菌、耐磨、耐酸碱以及耐各种溶剂等特点。
三、结构改性环氧在防腐涂料中的应用
环氧树脂化学结构的特点是大分子链上含有环氧基，由于生成环氧基的方法不同，所用原料不同，生成的环氧树脂种类也不同，其中耐蚀用的环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂.用酚醛树脂对其进行改性后生成的酚醛环氧树脂是开发较早、较为成熟的多官能度环氧树脂的重要品种，它固化后具有较高的交联度，同时由于骨架中大量苯环的存在，使其具有较高的热变形温度和优良的热稳定性，兼有双酚A型环氧树脂和酚醛树脂的优点.例如，YH-343系列环氧树脂是用4，4二氨基二苯甲烷代替双酚A制成的环氧树脂，它具有4个环氧基，结构如下：
其特点是具有较高活性，固化交联密度高，固化物有较好韧性、耐热性、耐化学药品性，已被应用于防腐涂料。
四、有机硅改性环氧树脂在防腐涂料中的应用
由于—Si—O—键具有很高的键能，其聚合物分子链具有高度卷曲性，利用有机硅对环氧树脂进行改性，可使热稳定性、耐候性、脆性等得到明显改善，同时因低表面自由能的有机硅敷于树脂表面，使环氧树脂防水防油性能得以改善。由于有机硅与环氧树脂不相容，一般用有机硅的—NH2—、—OH—、—OR与环氧树脂的环氧基进行接枝或共聚反应，以降低界面能，改善相容性。例如，为了提高环氧树脂涂料的耐热性，人们利用硅酮的耐热性将少量硅酮树脂与环氧树脂混合制成新的耐热防腐涂料。其中硅酮中—Si—O—Si—的存在使涂料具有良好的热稳定性，而—Si—C—则保证了涂料的固体成分。先将环氧树脂与甲基异丁酮等混合组成溶剂，然后将硅酮树脂加入上述溶剂，再用二甲苯进行稀释，并加入聚酰胺作为固化剂。通过分光镜和电化学显微镜观察可发现涂料的热稳定性有了显著提高，对甲苯、三氯基甲苯等溶剂也有良好的抵抗力。MDhanalakshmi将环氧树脂与氯化橡胶、硅酮树脂共混生成聚合物-聚合物类型复合涂料，利用橡胶对水蒸气等腐蚀介质的阻隔性和硅酮的耐高温性，可以用单层涂膜来实现普通多层薄膜的防护功能。张斌等用氨基硅油和双酚A型环氧树脂为原料合成一种新型的环氧树脂，通过研究不同反应时间、不同反应温度以及不同氨基硅油含量对改性环氧树脂性能的影响，以及用热重法对改性树脂的耐热性进行表征，发现用工业产的氨基硅油合成的改性环氧树脂同样具有良好的韧性和耐热性。李伟宏等利用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯与苯乙烯的共聚方法，合成一种新型水性防腐涂料。反应中加入环氧有机硅，使得这种涂料兼具有机与无机涂料的高硬度、高耐磨、高附着力等优点。
五、聚合物改性环氧树脂及防腐涂料
除了用弹性体增韧外，由于高分子相容理论的发展和相容技术的进步，使得热塑性树脂与环氧树脂合金化成为可能。另外用热塑性树脂与环氧树脂形成半互穿网络，既可保持良好的韧性、低吸水性，又保持了良好的耐化学品性、尺寸稳定性等。常用的热塑性树脂有聚砜、聚酰亚胺、聚苯醚、液晶高分子等品种。郭宝春等采用聚醚酰亚胺以提高双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物的断裂韧性，实验结果表明：聚醚酰亚胺是氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物的有效增韧剂，加入15%的聚醚酰亚胺可使断裂韧性（Kie）提高到1.45MPa，弯曲强度也有所提高。用扫描电子显微镜和动态粘弹谱研究改性共混物的微观结构发现有双连续结构，共混物的韧性和耐溶剂性主要与相行为有关，固化工艺对含10%聚醚酰亚胺的共混物的断裂韧性和形态没有明显的作用。郝冬梅等将胺化聚碳酸酯（a-PC）和环氧树脂（EP）以一定比例混合，加热到120～160℃后，加入熔化的二氨基二苯基甲烷，制备固化的胺化聚碳酸酯增韧环氧树脂。结果表明，EP与a-PC形成了网络结构，且当a-PC质量分数为10%时，试样断裂韧性最大。韦春等合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物（LCPU），用其改性环氧树脂CYD-128/4，4′-二氨基二苯砜（DDS）固化体系，对改性体系的冲击性能、拉伸性能、弹性模量、断裂伸长率、玻璃化转变温度Tg与LCPU含量的关系进行了探讨，对不同种类液晶化合物对CYD-128/DDS体系改性效果进行了比较，用扫描电镜（SEM）对材料断面的形态结构进行了研究。结果表明，LCPU的加入可以使固化体系的冲击强度提高2～3.5倍，拉伸强度提高1.6～1.8倍，弹性模量提高1.1～1.5倍，断裂伸长率提高2～2.6倍，Tg提高36～60℃，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。张宏元等设计并合成了一种侧链型液晶聚合物（SLCP），用T31作固化剂时SLCP对环氧树脂有较好的增强增韧效果，在强度和玻璃化温度不降低的情况下，断裂伸长率比未改性固化物最大提高2.6倍；但用三乙醇胺作固化剂时SLCP对环氧树脂改性效果不明显。
六、结束语
综上所述，本文主要对环氧树脂改性与其在防腐涂料中的应用进行了分析和探究，经过长时间的实践和应用，，改性后的性有机硅的具有耐高温和防腐蚀的性能，所以，这样在进行涂装设计中，具有很好的前景，它主要用于发动机、排气管及其他高温工作，并且具有很好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]刘俊峰.高性能高固体份涂料的开发及应用[J].化工新型材料，1998，26（1）：21.
[2]江洪申，陈安仁.环氧树脂水性化及其在钢结构防腐蚀中的应用[J].化学建材，2004（2）：10-12，27
[3]曹京宜.改性高氯乙烯防锈涂料的配制.现代涂料与涂装，2005（1）
【关键词】 环氧树脂；防腐涂料；树脂改性
一、前言
环氧树脂是平均由每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂组成的，其中由于环氧树脂具有容易加工成型、固化物性能等特点，所以被广泛应用。环氧树脂主要是通过环氧结构改性、橡胶改性等高性能化后可以制成防腐涂料。
二、橡胶改性环氧树脂在防腐涂料中的应用
环氧树脂固化物的内应力较大，发脆，高温下易降解，易受水影响。用橡胶进行改性，可以降低其内应力，增加韧性，提高耐热、耐油、耐水、耐候性等性能。为提高无机溶剂环氧树脂的韧性，国内外普遍采用各种弹性体的低聚物作增韧剂，橡胶相的主要作用在于诱发基体的耗能过程。孙军等利用高分子设计方法及控制反应工艺，制備出具有氨基封端的硅橡胶改性体，分析其红外光谱，证实其产物具有预想结构，即改性后的硅橡胶为氨基封端。用改性硅橡胶对环氧树脂进行增韧改性，通过对增韧体的冲击强度测试结果表明，在改性硅橡胶加入量为0～15份的范围内，增韧体的冲击强度有了大幅度提高，加入量超过15份以后，增韧体的冲击强度增势缓慢，实验证明改性硅橡胶对环氧树脂具有良好的增韧效果。此外，有活性端基液体橡胶增韧环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂等方面的研究也有很大进展。王德武等人研制的聚硫橡胶改性环氧防水防腐防霉涂料，是由聚硫橡胶改性环氧溶液为成膜物质，加入金属氧化物填料，添加有机胺固化剂所组成的双组分涂料。该涂料对金属、非金属的附着力强、涂膜坚硬、光滑、丰满，不吸附污浊和藻类，具有韧性好、高弹性、耐候、耐霉菌、耐磨、耐酸碱以及耐各种溶剂等特点。
三、结构改性环氧在防腐涂料中的应用
环氧树脂化学结构的特点是大分子链上含有环氧基，由于生成环氧基的方法不同，所用原料不同，生成的环氧树脂种类也不同，其中耐蚀用的环氧树脂主要是双酚A型环氧树脂.用酚醛树脂对其进行改性后生成的酚醛环氧树脂是开发较早、较为成熟的多官能度环氧树脂的重要品种，它固化后具有较高的交联度，同时由于骨架中大量苯环的存在，使其具有较高的热变形温度和优良的热稳定性，兼有双酚A型环氧树脂和酚醛树脂的优点.例如，YH-343系列环氧树脂是用4，4二氨基二苯甲烷代替双酚A制成的环氧树脂，它具有4个环氧基，结构如下：
其特点是具有较高活性，固化交联密度高，固化物有较好韧性、耐热性、耐化学药品性，已被应用于防腐涂料。
四、有机硅改性环氧树脂在防腐涂料中的应用
由于—Si—O—键具有很高的键能，其聚合物分子链具有高度卷曲性，利用有机硅对环氧树脂进行改性，可使热稳定性、耐候性、脆性等得到明显改善，同时因低表面自由能的有机硅敷于树脂表面，使环氧树脂防水防油性能得以改善。由于有机硅与环氧树脂不相容，一般用有机硅的—NH2—、—OH—、—OR与环氧树脂的环氧基进行接枝或共聚反应，以降低界面能，改善相容性。例如，为了提高环氧树脂涂料的耐热性，人们利用硅酮的耐热性将少量硅酮树脂与环氧树脂混合制成新的耐热防腐涂料。其中硅酮中—Si—O—Si—的存在使涂料具有良好的热稳定性，而—Si—C—则保证了涂料的固体成分。先将环氧树脂与甲基异丁酮等混合组成溶剂，然后将硅酮树脂加入上述溶剂，再用二甲苯进行稀释，并加入聚酰胺作为固化剂。通过分光镜和电化学显微镜观察可发现涂料的热稳定性有了显著提高，对甲苯、三氯基甲苯等溶剂也有良好的抵抗力。MDhanalakshmi将环氧树脂与氯化橡胶、硅酮树脂共混生成聚合物-聚合物类型复合涂料，利用橡胶对水蒸气等腐蚀介质的阻隔性和硅酮的耐高温性，可以用单层涂膜来实现普通多层薄膜的防护功能。张斌等用氨基硅油和双酚A型环氧树脂为原料合成一种新型的环氧树脂，通过研究不同反应时间、不同反应温度以及不同氨基硅油含量对改性环氧树脂性能的影响，以及用热重法对改性树脂的耐热性进行表征，发现用工业产的氨基硅油合成的改性环氧树脂同样具有良好的韧性和耐热性。李伟宏等利用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯与苯乙烯的共聚方法，合成一种新型水性防腐涂料。反应中加入环氧有机硅，使得这种涂料兼具有机与无机涂料的高硬度、高耐磨、高附着力等优点。
五、聚合物改性环氧树脂及防腐涂料
除了用弹性体增韧外，由于高分子相容理论的发展和相容技术的进步，使得热塑性树脂与环氧树脂合金化成为可能。另外用热塑性树脂与环氧树脂形成半互穿网络，既可保持良好的韧性、低吸水性，又保持了良好的耐化学品性、尺寸稳定性等。常用的热塑性树脂有聚砜、聚酰亚胺、聚苯醚、液晶高分子等品种。郭宝春等采用聚醚酰亚胺以提高双酚A二氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物的断裂韧性，实验结果表明：聚醚酰亚胺是氰酸酯/酚醛环氧树脂共混物的有效增韧剂，加入15%的聚醚酰亚胺可使断裂韧性（Kie）提高到1.45MPa，弯曲强度也有所提高。用扫描电子显微镜和动态粘弹谱研究改性共混物的微观结构发现有双连续结构，共混物的韧性和耐溶剂性主要与相行为有关，固化工艺对含10%聚醚酰亚胺的共混物的断裂韧性和形态没有明显的作用。郝冬梅等将胺化聚碳酸酯（a-PC）和环氧树脂（EP）以一定比例混合，加热到120～160℃后，加入熔化的二氨基二苯基甲烷，制备固化的胺化聚碳酸酯增韧环氧树脂。结果表明，EP与a-PC形成了网络结构，且当a-PC质量分数为10%时，试样断裂韧性最大。韦春等合成了一种端基含有活性基团的热致性液晶聚合物（LCPU），用其改性环氧树脂CYD-128/4，4′-二氨基二苯砜（DDS）固化体系，对改性体系的冲击性能、拉伸性能、弹性模量、断裂伸长率、玻璃化转变温度Tg与LCPU含量的关系进行了探讨，对不同种类液晶化合物对CYD-128/DDS体系改性效果进行了比较，用扫描电镜（SEM）对材料断面的形态结构进行了研究。结果表明，LCPU的加入可以使固化体系的冲击强度提高2～3.5倍，拉伸强度提高1.6～1.8倍，弹性模量提高1.1～1.5倍，断裂伸长率提高2～2.6倍，Tg提高36～60℃，改性后材料断裂面的形态逐渐呈现韧性断裂特征。张宏元等设计并合成了一种侧链型液晶聚合物（SLCP），用T31作固化剂时SLCP对环氧树脂有较好的增强增韧效果，在强度和玻璃化温度不降低的情况下，断裂伸长率比未改性固化物最大提高2.6倍；但用三乙醇胺作固化剂时SLCP对环氧树脂改性效果不明显。
六、结束语
综上所述，本文主要对环氧树脂改性与其在防腐涂料中的应用进行了分析和探究，经过长时间的实践和应用，，改性后的性有机硅的具有耐高温和防腐蚀的性能，所以，这样在进行涂装设计中，具有很好的前景，它主要用于发动机、排气管及其他高温工作，并且具有很好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]刘俊峰.高性能高固体份涂料的开发及应用[J].化工新型材料，1998，26（1）：21.
[2]江洪申，陈安仁.环氧树脂水性化及其在钢结构防腐蚀中的应用[J].化学建材，2004（2）：10-12，27
[3]曹京宜.改性高氯乙烯防锈涂料的配制.现代涂料与涂装，2005（1）