高固體分環(huán)氧海洋防腐蝕涂料的研究進(jìn)展

曹慧軍，張 昕，韓 金，李紅良，烏學(xué)東

(1.中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 中國科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 寧波 315201)(2.寧波大達(dá)化學(xué)有限公司，浙江 寧波 315204)

1 前 言

防腐蝕涂料的防護(hù)作用主要有3種：漆膜與片層顏料的屏蔽作用、堿性或氧化性顏料的緩蝕鈍化作用以及鋅粉的電化學(xué)保護(hù)作用。其中，能把水、氧以及離子等腐蝕介質(zhì)隔絕的屏蔽作用最為關(guān)鍵。目前常用的海洋重防腐涂料多為溶劑型涂料。在其成膜過程中，溶劑揮發(fā)留下的針孔，會(huì)使腐蝕介質(zhì)滲至膜下造成腐蝕。所得腐蝕產(chǎn)物膨脹擠破涂層，使腐蝕介質(zhì)得以擴(kuò)散，終使涂層成片脫落失效。需要指出的是，防護(hù)涂層即使無裂紋和針孔空隙等缺陷，腐蝕介質(zhì)仍然能在一定程度上滲透涂層到達(dá)金屬表面。因此，必須提高涂膜的致密性與厚度以延長介質(zhì)的滲透時(shí)間[1-3]。海洋鋼鐵設(shè)施中常用的重防腐涂層總厚度一般要求300～500 μm，有的甚至要求更厚。然而，溶劑型涂料的單道涂層僅為一百多微米，需要多道涂裝才能達(dá)到規(guī)定膜厚，這就增加了施工成本，而且溶劑對(duì)工人的身體健康有損害。面對(duì)溶劑型涂料的種種問題，科研人員正在努力開發(fā)新型防腐蝕涂料[4-5]。其中，高固體分環(huán)氧涂料受到極大重視。

高固體分環(huán)氧涂料多為雙組分反應(yīng)固化型防腐涂料[6]。低分子量環(huán)氧樹脂、顏料、活性稀釋劑及各種助劑經(jīng)高速分散、研磨后，制成漆料組分，可滿足特定場(chǎng)合需要的改性胺作固化劑組分。環(huán)氧樹脂用作成膜物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是：由于它含有大量的羥基與醚基等強(qiáng)極性基團(tuán)，使其與底材的附著力非常好；固化時(shí)不產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物，體積收縮很小，因而具有良好的成膜致密性；優(yōu)異的機(jī)械性能、耐化學(xué)品性能和耐腐蝕性能。采用低分子量的樹脂與活性稀釋劑是為了降低施工粘度，以提高涂膜平整性與致密性。高固體分是指：制備與施工無需或很少量使用有機(jī)溶劑；涂料的固含量很高，甚至達(dá)100%?；乇芰擞袡C(jī)溶劑就消除了針孔現(xiàn)象，提高了涂膜的抗?jié)B性，免除了溶劑毒害。固含量高使得單道涂層的厚度增大，適用于厚涂，從而減少了涂裝費(fèi)用與時(shí)間。

高固體分環(huán)氧涂料綜合了高固體分與環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)，高固體分環(huán)氧涂料是實(shí)現(xiàn)厚膜化要求的最簡(jiǎn)單有效的方法，已經(jīng)成為防腐涂料的研究熱點(diǎn)，是海洋重防腐涂料的發(fā)展趨勢(shì)。

2 高固體分環(huán)氧防腐涂料研究現(xiàn)狀

國際油漆(International)、亞美龍(Ameron)、式瑪卡龍(sigmakalon)、青島725所和海洋化工研究院等涂料公司都有無溶劑涂料的生產(chǎn)，并取得了優(yōu)異的防腐效果。

杜建偉、張靜[7]等研制了一種在球墨鑄鐵管管道及配件管道內(nèi)壁水泥砂漿表層用的超厚膜環(huán)氧涂料，該涂料是以環(huán)氧樹脂與特定固化劑反應(yīng)而得的雙組分常溫固化型防腐蝕涂料，一次噴涂可達(dá)500 μm，雙組份固化形成網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，具有良好的防腐效果。

王秀娟、李敏[8]等人采用腰果殼油改性的酚醛胺作為固化劑制備的高固體分環(huán)氧樹脂，在低溫下能實(shí)現(xiàn)快速固化，并保持良好的防腐性能。與脂肪族的聚酰胺和改性脂肪胺類固化劑相比，該固化劑中的苯環(huán)結(jié)構(gòu)與雙酚A型環(huán)氧樹脂具有更好的相容性，從而可進(jìn)一步的降低體系的黏度，提高主劑和固化劑的兼容性。同時(shí)長直鏈不僅給體系提供了良好的內(nèi)增韌效果，而且對(duì)體系的固化反應(yīng)有初始的空間位阻效應(yīng)，使得體系特別是高固體含量的體系在快速固化時(shí)仍有良好的操作期。

郭曉軍、白晶[9]等人開發(fā)了一種以低黏度雙酚F環(huán)氧樹脂為基料，添加片狀高耐磨顏填料及助劑等，以改性脂肪胺為固化劑的無溶劑環(huán)氧防腐涂料。雙酚F環(huán)氧樹脂除具有雙酚A環(huán)氧樹脂的所有優(yōu)良特性外，其黏度遠(yuǎn)低于雙酚A環(huán)氧樹脂，因此在使用過程中不需要加入溶劑或活性稀釋劑，操作更方便，固化后漆膜的力學(xué)性能更佳，具有更好的耐溶劑性，避免了由于加入溶劑或稀釋劑使得漆膜出現(xiàn)針孔、脆性大等弊病。但雙酚F環(huán)氧樹脂價(jià)格要比雙酚A環(huán)氧樹脂高，綜合考慮涂料成本與性能，經(jīng)過試驗(yàn)確定雙酚F環(huán)氧樹脂含量占總量的35%～50%時(shí)，性價(jià)比最高。

鑒于厚膜防腐涂料在海洋防腐領(lǐng)域的突出表現(xiàn)，超厚膜涂料也漸漸成為重防腐涂料領(lǐng)域的新寵。超厚膜涂料是指噴涂一道漆的干膜厚度大于1 mm，甚至更厚的涂料，一般是無溶劑型，100%固含量的涂料，能達(dá)到長期使用、無需維修的效果，具有更優(yōu)異的防腐性能[10]。

1972年美國亞美龍公司率先把超厚膜涂料推向市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)用考核，將其Tideguard171涂在墨西哥海灣一鉆井平臺(tái)腐蝕條件最嚴(yán)酷的腳架部位。10年后檢查，漆層沒有裂紋、脫落、泛銹跡現(xiàn)象，僅是褐色表面褪色。根據(jù)其優(yōu)良的使用效果，超厚膜涂料Tideguard171被各大石油公司廣泛用于鉆井平臺(tái)的甲板、鉆井房、走道、直升機(jī)甲板、打樁工程、碼頭、防波設(shè)備及淺海的原油管的支撐鋼構(gòu)上[10]。

之后，很多大涂料公司，如國際油漆、亞美龍、式瑪卡龍、日本迪恩特也紛紛研制及推出超厚膜涂料，先后應(yīng)用于石油化工產(chǎn)品等有特殊要求的貯罐內(nèi)壁、輸送管道內(nèi)壁、污水處理廠、管道和貯罐外壁防腐、水利工程鋼結(jié)構(gòu)的防腐等工程。我國20世紀(jì)90年代開始了對(duì)超厚膜重防腐涂料的研究，青島725所和海洋化工研究院都在嘗試超厚膜重防腐涂料的研究，并取得了一定的成果。

海洋化工研究院姜秀杰、崔顯林[11]等人研制出的海洋浪濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)超厚膜環(huán)氧涂料，一道涂料施工干膜厚度達(dá)1 000 μm，縮短了工程時(shí)間，降低了施工成本，不存在多次噴涂的層間附著力不佳問題，且使用時(shí)間長，并且通過合成EPU改性環(huán)氧樹脂有效地提高了涂層的抗沖擊性能和耐磨損的特點(diǎn)。

蔣健明、陳正濤[12]研究了不同環(huán)氧樹脂、環(huán)氧固化劑、顏料、助劑等的特性，制備了厚膜型無溶劑環(huán)氧涂料，并進(jìn)行了各項(xiàng)性能的檢測(cè)，結(jié)果表明，該涂料具有極低的VOC含量，符合環(huán)保要求，適于要求長效防腐的鋼構(gòu)件。

中國科學(xué)院海洋研究所與日本DNT公司聯(lián)合開發(fā)了性能優(yōu)異的海洋鋼結(jié)構(gòu)用超厚膜環(huán)氧防腐涂料[13]，一次涂裝能達(dá)到1.2 mm 以上。該涂層具有收縮率低、抗?jié)B透性好、抗沖擊性優(yōu)異、附著力好、耐海水及耐酸堿介質(zhì)性能優(yōu)良的特點(diǎn)，壽命長，是一款綜合性能優(yōu)異的重防腐涂料。

高固體分涂料雖具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些縮孔多與出現(xiàn)流掛的不足。縮孔是因?yàn)楦吖腆w分涂料中的大多數(shù)低聚物都需要比較高的官能團(tuán)含量，同時(shí)采用較高極性和高表面張力的溶劑以獲得低黏度，造成涂料的表面張力比傳統(tǒng)溶劑型涂料高。要解決縮孔，必須在配方設(shè)計(jì)時(shí)添加調(diào)整表面張力的助劑(流平劑)使其表面張力接近同類傳統(tǒng)涂料的表面張力，同時(shí)，在施工時(shí)要對(duì)被涂底材進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理。流掛是由于高固體分涂料的施工黏度較小與干燥較慢造成的。針對(duì)這一現(xiàn)象，除了加入防流掛劑，還可以采用熱噴涂技術(shù)，特別是雙組分噴涂設(shè)備。在施工前，將涂料加熱至一定的溫度以降低黏度，而非采用稀釋劑來降低黏度。

3 高固體分環(huán)氧涂料主要成膜物質(zhì)研究現(xiàn)狀

高固體分環(huán)氧涂料的核心問題是設(shè)法降低成膜物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量、降低黏度、提高溶解性能，而通過在成膜過程中有效的交聯(lián)反應(yīng)保證完美的涂層質(zhì)量。高固體分環(huán)氧涂料配方中，應(yīng)該充分的掌握各組分的特性和涂料對(duì)各組分的要求，其中成膜物質(zhì)環(huán)氧樹脂跟其固化劑的性能對(duì)涂料體系的性能起到最關(guān)鍵的作用。

3.1 環(huán)氧樹脂發(fā)展?fàn)顩r

高固體分環(huán)氧涂料對(duì)環(huán)氧樹脂選擇時(shí)，應(yīng)該滿足低黏度、高交聯(lián)密度、漆膜內(nèi)極性化學(xué)鍵及基團(tuán)少等要求。一般選用低分子量的液體環(huán)氧樹脂E51或E44作為基料，從而導(dǎo)致漆膜柔韌性不佳，因此環(huán)氧樹脂的研究主要集中在對(duì)其進(jìn)行增韌改性，生產(chǎn)具有柔韌性的樹脂。

利用彈性體增韌環(huán)氧樹脂的工作早在20世紀(jì)60年代就已進(jìn)行，其增韌原理可用經(jīng)典的海島結(jié)構(gòu)理論解釋。根據(jù)彈性體海島結(jié)構(gòu)在樹脂分散相的形成先后不同，可分為添加法與原位生成法。所采用的彈性體主要有丁腈橡膠，近年來，除丁腈橡膠外，聚氨酯、有機(jī)硅等彈性體都有采用。

采用液體丁腈橡膠(CTBN)增韌環(huán)氧樹脂比較讓人注目[14-16]。環(huán)氧樹脂與液體丁腈橡膠先進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，少量丁腈橡膠的加入不會(huì)形成兩相結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)丁腈橡膠含量達(dá)到一定的限度時(shí)形成具有海島結(jié)構(gòu)的相分離[17]。這既能滿足未固化前橡膠與環(huán)氧樹脂良好混溶，低粘度特性，又可以再固化后能析出橡膠相，產(chǎn)生微觀相分離，提高耐沖擊性能。除了端羧基丁腈橡膠外，端羥基、端胺基、端乙烯基丁腈橡膠增韌，近年也有報(bào)道[18-19]，其都能在一定程度上提高環(huán)氧樹脂的沖擊強(qiáng)度，但由于端基基團(tuán)的差異，形成的兩相結(jié)構(gòu)在微觀結(jié)構(gòu)上有少許的差異。

聚氨酯增韌環(huán)氧樹脂目前研究較多的是以聚氨酯和環(huán)氧樹脂形成半互穿網(wǎng)絡(luò)(SIPN)和互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)聚合物，SIPN與IPN結(jié)構(gòu)可取“強(qiáng)迫互容”與“協(xié)同作用”使聚氨酯的高彈性與環(huán)氧樹脂的良好耐熱性與粘接性有機(jī)地結(jié)合在一起，取得良好的增韌效果[20]。

加入有機(jī)硅既能降低環(huán)氧樹脂內(nèi)應(yīng)力，又能改善環(huán)氧樹脂韌性、耐高溫性等性能，使用這種方法改性環(huán)氧樹脂是近年來發(fā)展起來的新途徑[21]。其中最大困難是二者相容性差，解決相容性是增韌的關(guān)鍵。洪曉斌等[22]合成3,3,3″-三羥基苯氧基硅烷三縮水甘油醚，當(dāng)其含量為4%時(shí)，可使環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度分別提高10.4%及53.6%，線脹系數(shù)降低18.8%，抗開裂指數(shù)提高52.2%。蘇倩倩等人[23]用聚甲基三乙氧基硅烷 (PTS)改性環(huán)氧樹脂體系，固化物的拉伸強(qiáng)度從48.94 MPa增加到58.36 MPa，斷裂伸長率增加了4.1%，達(dá)到11.65%，Tg從152.53 ℃增加到169.82 ℃。這種改性方法既提高了固化物的力學(xué)性能，又提高了固化物的熱性能，目前國內(nèi)外所報(bào)道的各種有機(jī)硅改性環(huán)氧方法很少有達(dá)到此種效果的。

彈性體改性環(huán)氧樹脂國內(nèi)已經(jīng)有一些商品面市，但是其綜合性能在高固體分環(huán)氧樹脂的應(yīng)用上還有很大的差距。國外已有系列化產(chǎn)品，主要生產(chǎn)商有日本ACR、東都化成、韓國國都化學(xué)、臺(tái)灣南亞等。以韓國國都化學(xué)產(chǎn)品較具代表性。

與此同時(shí)，也出現(xiàn)新型柔韌性環(huán)氧樹脂，其在很大程度上彌補(bǔ)了上述彈性體增韌環(huán)氧的不足。其種類主要有縮水甘油醚與縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂。

縮水甘油酯型柔韌性環(huán)氧樹脂主要品種有二聚酸的縮水甘油酯以及二聚酸與環(huán)氧樹脂的部分加成物。

二聚酸的縮水甘油酯的合成方法與經(jīng)典的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂合成方法基本相同。通常是由二聚酸與環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下反應(yīng)形成氯醇物，然后在堿作用下脫氯化氫形成縮水甘油酯。二聚酸縮水甘油酯及其改性環(huán)氧樹脂的固化物具有較好彈性,又稱為可撓性環(huán)氧樹脂。在日本東都化成、韓國國 都、臺(tái)灣南亞等公司都有此類產(chǎn)品。

采用長鏈脂肪醇或在剛性酚類結(jié)構(gòu)中引入柔性長鏈脂肪醇，可合成出不同柔性的縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂。這類環(huán)氧樹脂具有粘度低，色澤淺，增柔效果好等特點(diǎn)。特別是剛性與柔性鏈共聚物的縮水甘油醚，可通過共聚比列的調(diào)節(jié)，達(dá)到不同的柔韌性。國外直鏈型脂肪族柔韌性環(huán)氧樹脂代表物為美國陶氏公司的的DER-732 與DER-736,性能見表1。

表1 陶氏化學(xué)柔韌性環(huán)氧樹脂

近年陶氏公司推出了多種新型柔性環(huán)氧樹脂(表1)，是具有環(huán)氧端基的脂肪族二醇結(jié)構(gòu)的柔性鏈環(huán)氧樹脂和芳香族環(huán)氧封端的脂肪族二醇結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂，以及結(jié)構(gòu)為環(huán)氧氯丙烷、雙酚A、聚丙二醇的反應(yīng)產(chǎn)物的柔性環(huán)氧樹脂。這類新型柔韌性環(huán)氧樹脂與胺類固化劑的反應(yīng)活性低于雙酚A型環(huán)氧樹脂，與普通環(huán)氧樹脂具有良好相容性，即可單獨(dú)使用也可與其他環(huán)氧樹脂混合使用，其柔韌性介于雙酚A環(huán)氧樹脂與聚氨酯之間，具有耐高低溫沖擊、耐化學(xué)腐蝕性。

柔韌性環(huán)氧樹脂的出現(xiàn)，將改變?nèi)藗冮L期以來認(rèn)為環(huán)氧樹脂是脆性材料的概念，開發(fā)出環(huán)氧樹脂許多新的用途。涂料領(lǐng)域采用柔韌性環(huán)氧樹脂，可提高涂膜的附著力，增加抗沖強(qiáng)度。在以往的環(huán)氧樹脂涂料配方設(shè)計(jì)中，為了增加涂膜的韌性，不得不使用高分子量環(huán)氧樹脂，但這種環(huán)氧樹脂粘度高，加工工藝性差，作成涂料必須加入大量溶劑，不僅使成本增加而且造成環(huán)境污染。如采用柔韌性環(huán)氧樹脂，不僅可提高韌性，而且其本身粘度低，可與低分子量雙酚A環(huán)氧樹脂一起使用，作成高固體分環(huán)氧涂料，將在建筑領(lǐng)域，如粘貼瓷磚，建筑物裂縫修補(bǔ)，屋面防漏，彈性地坪材料等方面發(fā)揮其獨(dú)特作用。

3.2 高固體分環(huán)氧樹脂固化劑研究狀況

在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，環(huán)氧樹脂固化劑的結(jié)構(gòu)和品質(zhì)直接影響著環(huán)氧樹脂的效果，甚至在某些程度上起著決定性的作用。隨著環(huán)氧樹脂向著精細(xì)化、系列化、專用化、功能化、配套化、高純化的方向的發(fā)展，作為環(huán)氧樹脂用固化劑必須適應(yīng)樹脂的性能發(fā)展要求。目前有關(guān)環(huán)氧樹脂的固化劑的研究?jī)?nèi)容是改善環(huán)氧樹脂的脆性、耐溫性、耐候性、固化速度等方面的缺陷，提高環(huán)氧樹脂的性能[24]。

早前的環(huán)氧樹脂多使用乙二胺、二乙烯三胺等多固化劑，但這類固化劑存在毒性大、固化配比苛刻、使用期短、固化產(chǎn)物脆性大、綜合機(jī)械性能不佳等缺點(diǎn)，容易從空氣中吸收水和二氧化碳產(chǎn)生白化現(xiàn)象，現(xiàn)在很少直接使用，改性胺固化劑基本取代了基礎(chǔ)胺類固化劑。以酚類、醛類和多胺化合物通過曼尼斯反應(yīng)制得的曼尼斯堿型改性胺固化劑具有常溫呈液態(tài)、活性高、操作性好、可低溫或潮濕環(huán)境固化環(huán)氧樹脂，固化后漆膜封閉性好，耐油、耐老化性好備受關(guān)注

曼尼希堿型固化劑在應(yīng)用中突出的缺陷是韌性不好，力學(xué)性能差。因此，在保持低溫、常溫固化性能的前提下，改善固化劑韌性，是近十年來曼尼希堿型固化劑研究的重點(diǎn)。

鹿桂芳等人[25]提出采用壬基酚、(2,3-二甲基)二亞丁基三胺和甲醛來合成曼尼斯堿型固化劑。由于引入了含有碳鏈的壬基酚和帶有雙碳鏈的脂肪多胺，制得的產(chǎn)品與T-31固化劑比較，保持了低溫固化、配比寬泛等優(yōu)點(diǎn)，而韌性有了很大的提高。該反應(yīng)的反應(yīng)式如下：

隨著固化劑朝著無毒環(huán)保、高效價(jià)廉的方向發(fā)展，采用可再生資源代替石化產(chǎn)品已經(jīng)成了一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)，天然產(chǎn)物提取物腰果酚和醛改性的固化劑，既有脂肪胺快速的常溫固化和優(yōu)良的耐化學(xué)品性，又有低分子量聚酰胺的低毒、良好柔韌性、較寬的樹脂混合比，良好的附著力及較長的適用期。

宋道理、徐曉武[26]等人利用腰果酚、脂肪多胺和甲醛合成曼尼斯堿固化劑。這種固化劑與E51/E44環(huán)氧樹脂反應(yīng)，制得的固化體系斷裂伸長率可達(dá)5%～9%，比用T-31顯著有提升。腰果酚結(jié)構(gòu)中含有的不飽和雙鍵的C15直碳鏈結(jié)構(gòu)，使得固化物具有非常好的柔韌性能夠與聚酰胺相媲美。其反應(yīng)式如下：

可以看出，目前改善曼尼希堿型固化劑韌性的主要方法是引入具有長碳鏈結(jié)構(gòu)，尤其是長直碳鏈結(jié)構(gòu)的酚類或者胺類化合物。使用壬基酚或者己二胺這類具有飽和脂肪長鏈結(jié)構(gòu)的化合物來改進(jìn)T-31固化劑，可以改善固化物韌性，而固化速度、耐熱性等指標(biāo)變化不大；使用腰果酚、桐油這類含有不飽和雙鍵，而且鏈特別長的化合物來合成曼尼希堿型固化劑，增韌效果特別顯著，固化體系的韌性可以達(dá)到甚至超過低分子聚酰胺固化體系，同時(shí)使用期顯著增長，固化速度變慢，但耐熱性會(huì)有一定的下降。

高固體分環(huán)氧涂料的重點(diǎn)之一是開發(fā)低黏度固化劑。戴志晟[27]提出，在曼尼斯反應(yīng)中引入腰果酚，可以獲得低黏度的曼尼斯堿型固化劑，黏度可以低至500 mPa·s。張興喜等提出，使用脂環(huán)胺代替脂肪胺和芳香胺可以獲得較低黏度的曼尼斯堿型固化劑。趙科明[28]等人以腰果殼的提取物腰果酚、甲醛和異佛爾酮二胺為原料合成的環(huán)氧固化劑具有非常好的優(yōu)良性能。在保持原有性能的基礎(chǔ)上又兼具有柔韌性好，低粘度等特點(diǎn)。

開發(fā)水下可固化或者做為后期的修補(bǔ)漆涂料也成了研究趨勢(shì)。曼尼斯堿型固化劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其能在低溫和潮濕環(huán)境下固化環(huán)氧樹脂。水下環(huán)境可以說是一種極端的潮濕環(huán)境，開發(fā)能在水下固化環(huán)氧樹脂的固化劑在水利施工、建筑物防滲防漏等方面有積極意義。長沙市化工研究所在這方面做了有益探索，810水下環(huán)氧固化劑在水下建筑物的防滲補(bǔ)漏及補(bǔ)強(qiáng)加固方面的應(yīng)用取得了長足進(jìn)展。有文獻(xiàn)報(bào)道，使用長鏈烷基酚取代苯酚可以在曼尼斯堿型固化劑中引入憎水基團(tuán)，從而合成出水下固化劑[29]。

隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，新產(chǎn)品層出不窮。對(duì)未來新產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)和研究方向，以下幾點(diǎn)值得關(guān)注。

耐熱固化劑室溫固化耐高溫膠黏劑是環(huán)氧高端應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。目前耐熱改性環(huán)氧樹脂的研究已經(jīng)比較深入，但配套使用的常溫固化劑還無法達(dá)到中溫或者高溫固化劑的性能。通過曼尼斯反應(yīng)來改性DDM之類的中溫固化劑以使之可以在常溫下固化但能耐高溫，將是此類應(yīng)用的一個(gè)發(fā)展方向。

低溫固化劑曼尼斯堿型固化劑的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是可以低溫固化環(huán)氧樹脂，部分產(chǎn)品配合促進(jìn)劑使用，固化溫度可以達(dá)到-10 ℃，可以滿足黃河以南地區(qū)的常年使用要求。如果能在此基礎(chǔ)上開發(fā)出可以在-20 ℃固化環(huán)氧樹脂的品種，將能滿足我國絕大部分地區(qū)的使用需求。

完全水下固化劑現(xiàn)在已有一部分曼尼斯堿型固化劑可用于水工建筑的水下施工，基本可以滿足混凝土構(gòu)建物結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的需要，但強(qiáng)度與不帶水施工相差較大。如能在此基礎(chǔ)上開發(fā)出水下黏接強(qiáng)度損失小于10%的固化劑品種，將在更大范圍內(nèi)滿足水下施工的需要。

重防腐涂料隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量新建的海洋工程、石油工業(yè)、公路橋梁、火車船舶、工程機(jī)械、工業(yè)建筑和工業(yè)管道都需要應(yīng)用到重防腐涂料。環(huán)氧樹脂是目前應(yīng)用最多，應(yīng)用范圍最廣的重防腐涂料用樹脂，而曼尼斯堿則是其主要的固化劑品種之一。目前環(huán)氧樹脂重防腐涂料的不足有兩點(diǎn)：耐候性差和高溫耐腐蝕性不好。改善這兩點(diǎn)不足可以作為重防腐涂料用固化劑的發(fā)展方向。

環(huán)境保護(hù)曼尼斯堿型固化劑生產(chǎn)過程中，容易產(chǎn)生大量的高化學(xué)需氧量(COD)廢水，而且苯酚、低分子量有機(jī)多胺和甲醛都是有毒害的揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)，不利于環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)。引入高沸點(diǎn)組分，如壬基酚、腰果酚、(2,3-二甲基)二亞丁基三胺、己二胺、聚甲醛等，可以有效降低VOC，減少生產(chǎn)廢水中的有機(jī)物含量，降低廢水的COD值。隨著對(duì)化工生產(chǎn)的環(huán)保要求越來越高，為做到可持續(xù)發(fā)展，在開發(fā)研究過程中應(yīng)對(duì)此予以足夠的重視。

4 結(jié) 語

環(huán)境友好型涂料無疑是當(dāng)前和今后涂料的發(fā)展方向，高固體分涂料除了有較低VOC、節(jié)省能源外，其生產(chǎn)與涂裝工藝、設(shè)備、檢測(cè)儀器和傳統(tǒng)的溶劑型涂料相同，而且一次涂裝的膜厚是溶劑型涂料的數(shù)倍，這些優(yōu)點(diǎn)已引起世界業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注，必將成為涂料開發(fā)應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。涂料的特點(diǎn)在于它是多學(xué)科的綜合。隨著國家對(duì)涂料研究領(lǐng)域的投入不斷加大和聚合物技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新的低聚物和聚合物的出現(xiàn)，必將給高固體分涂料行業(yè)注入新的活力?？v觀國內(nèi)外高固體分環(huán)氧海洋防腐涂料配方中各組分的發(fā)展態(tài)勢(shì)，有理由相信，高固體分環(huán)氧涂料的性能將有所新的突破，質(zhì)量將有新的提升，應(yīng)用將有新的進(jìn)展。

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