一種環(huán)氧樹脂涂料的生產(chǎn)與應(yīng)用

呂志新(黑龍江省化工研究所， 黑龍江 哈爾濱 150070)

一種環(huán)氧樹脂涂料的生產(chǎn)與應(yīng)用

呂志新(黑龍江省化工研究所， 黑龍江 哈爾濱 150070)

環(huán)氧樹脂涂料是對(duì)高性能聚合物環(huán)氧樹脂的一種良好應(yīng)用，其運(yùn)用了環(huán)氧基團(tuán)的活潑分子結(jié)構(gòu)特性形成化學(xué)、物理性質(zhì)良好的粘結(jié)力強(qiáng)的穩(wěn)定涂料，并廣泛應(yīng)用于包括海洋、油田等領(lǐng)域的防腐、防污作業(yè)中。本文簡(jiǎn)單介紹了環(huán)氧樹脂的特性，并著重分析了環(huán)氧樹脂涂料的生產(chǎn)及應(yīng)用。

環(huán)氧樹脂；防腐涂料；應(yīng)用

0 引言

環(huán)氧樹脂涂料是目前市場(chǎng)上僅次于丙烯酸涂料和醇酸涂料占有率的良性涂料，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。本文主要介紹一種應(yīng)用于自來水系統(tǒng)管線防腐的環(huán)氧樹脂涂料。

1 環(huán)氧樹脂的基本概述

環(huán)氧樹脂是一類有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，當(dāng)有機(jī)化合物中含有兩個(gè)及以上環(huán)氧基團(tuán)時(shí)，我們可以將這類物質(zhì)成為環(huán)氧樹脂[1]。環(huán)氧基團(tuán)的位置不固定，可以位于分子鏈末端或中間抑或呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在于分子鏈上。一般來講環(huán)氧樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量比較低。環(huán)氧基團(tuán)屬于活潑分子結(jié)構(gòu)，易于與固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)從而形成穩(wěn)定的三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高聚合物，此狀態(tài)下的環(huán)氧樹脂物理和化學(xué)性質(zhì)均得到提升，易于金屬和非金屬材料的表面形成強(qiáng)力粘結(jié)，并且變形率小、尺寸穩(wěn)定，介電性能優(yōu)良，可用于環(huán)氧樹脂涂料的生產(chǎn)及其他粘結(jié)、浸漬材料的開發(fā)。

2 環(huán)氧樹脂涂料的生產(chǎn)過程

環(huán)氧樹脂涂料根據(jù)應(yīng)用條件不同，其生產(chǎn)工藝有所區(qū)別，本文所指出的制備方法是按照甲乙兩組份分別生產(chǎn)成為獨(dú)立包裝的涂料原料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)效益良好，不產(chǎn)生多余有害物質(zhì)，符合綠色生產(chǎn)理念需求，其具體生產(chǎn)流程如下：

(1)甲組份生產(chǎn)：選擇性質(zhì)良好的型號(hào)為E20環(huán)氧樹脂用溶劑溶解(丙酮和無水乙醇比例為4：溶解后的溶液加入立得粉、鈦白粉和少量的酞菁蘭經(jīng)過砂磨機(jī)研磨后進(jìn)行包裝。

(2)乙組份生產(chǎn)：根據(jù)作業(yè)需求，設(shè)置反應(yīng)釜、冷卻器、儲(chǔ)罐等構(gòu)成的制備儀器，制備儀器采取標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)量和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)來提升生產(chǎn)精度。制備中，將二聚酸和二乙稀三胺投入反應(yīng)斧中開動(dòng)攪拌機(jī)加熱升溫到140℃恒溫一個(gè)小時(shí)后，繼續(xù)加熱升溫。開始發(fā)生縮合反應(yīng)—生成水。生成水不斷蒸發(fā)出去，經(jīng)過冷卻器收集到水罐中，直至縮合反應(yīng)完成，不再生成水，計(jì)量生成水重量[2]。

然后繼續(xù)升溫，開始減壓蒸餾，蒸出多余的二乙稀三胺收集到儲(chǔ)罐中。蒸餾完成后開始降溫降至80℃以下計(jì)量蒸出二乙稀三胺重量。進(jìn)行物料恒算，總的投料量減去出水量再減去蒸出的二乙稀三胺量，剩下的為固含量。最后產(chǎn)品低分子量聚酰胺脂(固化劑)須加入無水乙醇和少量的丙酮進(jìn)行烯釋。固含量50%過濾包裝。

3 環(huán)氧樹脂涂料應(yīng)用

由于環(huán)氧樹脂涂料的性質(zhì)，世界各國均展開了對(duì)環(huán)氧樹脂及其涂料的制備和研發(fā)，尤其以涂料市場(chǎng)最為廣闊。早在2000年時(shí)，海洋涂料的需求量就已經(jīng)達(dá)到4萬噸，且為了避免對(duì)海洋造成生物污染，大部分的海洋涂料采用的都是環(huán)氧樹脂進(jìn)行制備。在我國東北地區(qū)環(huán)氧樹脂涂料具有極大的市場(chǎng)潛力，目前常用的環(huán)氧樹脂涂料包括船舶涂料、油田防腐涂料、鈣塑涂料等，其在市場(chǎng)上的流通性僅次于丙烯酸涂料和醇酸涂料，且近幾年仍呈上升趨勢(shì)。本文所介紹的環(huán)氧樹脂涂料是針對(duì)自來水管道及其相關(guān)設(shè)備防腐需求要研發(fā)的一款產(chǎn)品，并且該涂料經(jīng)過衛(wèi)生部毒性和毒理試驗(yàn)，干燥固化后的樣板無毒無味，屬于性能優(yōu)良、環(huán)境友好型產(chǎn)品，2002年報(bào)批衛(wèi)生部審批并獲得頒發(fā)衛(wèi)生許可證，衛(wèi)生部批準(zhǔn)文號(hào)為衛(wèi)水字(2002)第0035號(hào)。

我國自解放后開始投入到環(huán)氧樹脂的研究當(dāng)中，并基于產(chǎn)業(yè)改革及相關(guān)生產(chǎn)需要，逐步將環(huán)氧樹脂投入到工業(yè)生產(chǎn)之中。此環(huán)氧樹脂涂料研發(fā)并投產(chǎn)于1987年，并隨著生產(chǎn)工藝的逐漸改進(jìn)[3]，成為現(xiàn)階段市場(chǎng)廣泛流通的自來水管線內(nèi)外壁、自來水儲(chǔ)罐內(nèi)外壁和其它管線的內(nèi)外壁防腐涂料之一。在應(yīng)用時(shí)，將按照生產(chǎn)加工獲得的甲乙兩組份按一定比例混合攪拌均勻后，放置氣溫25℃上下時(shí)熱化3-5小時(shí)后即可使用該混合涂料進(jìn)行滾刷。滾刷的效果根據(jù)熟化(予固化)情況進(jìn)行判斷。所謂的熟化過程就是兩組分間反應(yīng)被充分引發(fā)的過程，熟化良好的涂料其化學(xué)物理性能被完全引發(fā)，其粘度逐漸趨于穩(wěn)定，樹脂液的透明度也得到改善。

熟化好的涂料固態(tài)化快，能夠在幾天內(nèi)形成固態(tài)，且防腐壽命可到十幾年。熟化不好的涂料壽命明顯下降。

4 結(jié)語

環(huán)氧樹脂涂料是一種物理、化學(xué)性質(zhì)良好的涂料，適用于多種工作環(huán)境，如海洋、油田等，也可作為日常自來水管及相關(guān)設(shè)備的防腐涂料進(jìn)行應(yīng)用。其具體開發(fā)由其應(yīng)用環(huán)境所確定。本文所提出的環(huán)氧樹脂涂料，無毒無味，環(huán)境友好，通過甲乙兩組分制備，在應(yīng)用時(shí)通過按比例混合和充分熟化后，即可達(dá)到良好滾涂效果，提升自來水管線、儲(chǔ)水罐等的使用壽命。

[1]付龍?jiān)?崔鞏,劉建忠，等.水性環(huán)氧樹脂涂料的制備和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展[J].涂料與應(yīng)用,2016,(1):5-9.

[2]陳斌.環(huán)氧樹脂涂料的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展探究[J].化工管理,2015,(33):72-73.

[3]陳玉祥,江文.環(huán)氧樹脂在涂料方面的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2017,43(6):153-153.