新时期低VOC环氧防腐涂料生产及有效利用

郑鹏星

摘 要：面对环境和市场迫切需求，文章提出了新时期低VOC环氧防腐涂料的生产方法，且对该种涂料的应用领域做出了分析。

关键词：低VOC环氧防腐涂料；生产工艺；利用途径

在对工业发展应用的主要涂料分析，其应用的主流产品多是环氧树脂涂料，这种涂料多为溶剂型的涂料，体积的固体含量是60%、VOC在450g/L，这种涂料中的有机溶剂一旦挥发到空气中的话，人体吸附后会对人体健康造成威胁，并且这种涂料存在较大的安全隐患，容易诱发火灾，此外这种涂料中的有机物在紫外线的照射下，与空气中的氮氧化物发生化学反应后，会有一定程度的烟雾，也就造成空气中的PM2.5指数升高，造成对环境的污染，总之这些涂料存在较多的问题，有待我们进行研究发展。

1 研究创新低VOC环氧防腐涂料的必要性

1.1 环境发展的需求

现阶段的实际生活中，由于工业生产的污染，空气质量越来越差，空气中的PM2.5含量增加，雾霾的天气增加，严重的影响着人们的身体健康，为此，国家环境质量监督部门，频繁出台相关的政策，加大对空气的治理力度，在这种大背景下，涂料企业的排污成本可能受政策的影响，会显著提升，另一方面，国家加大对涂料生产的征税立度，面对這种严重的市场发展挑战，研究开发新的环境友好型低VOC涂料已经成为社会发展的主流趋势[1]。

1.2 市场的需求

传统的石油化工企业，以往使用较多的是环氧煤沥青涂料或是高氯化聚乙烯涂料等，这些较为陈旧的涂料虽然在实现防腐性能方面有着无可比拟的优势，但是往往含有较高成分的挥发性有机物，以及有些涂料中的重金属成分也是较多，这些涂料都是不符合环境有好型社会发展需求的，为此，我们必须加大开发研究力度，利用新科技，探求寻找切实有效的新材料已经成为进一步满足市场需求急需解决的问题，新材料需要具备在有效满足不含重金属、有害的致癌物质、低的VOC、较为干燥迅速以及较厚的模型施工特点。

2 低VOG环氧防腐涂料的生产

2.1 主要原材料及实验设备

2.2 制备方法

（1）铁红、工程黄、灰色磷酸锌环氧底漆。铁红、工程黄、灰色磷酸锌环氧底漆的生产方法：在调料釜中加入配方量的两种环氧树脂和混合溶剂，在低速搅拌下加入硅烷偶联剂、分散剂，根据颜填料密度，按照先轻后重的顺序，依次加入各种粉料，并避免混入其他杂质，最后加入增稠剂，高速分散20-30min，然后过滤，进入卧式砂磨机研磨，分散到细度小于50um；调整黏度、固份，取样检验合格后，经120目过滤后计量包装[2]。（2）环氧富锌底漆。环氧富锌底漆的生产方法：在调料釜中加入配方量的两种环氧树脂、混合有机溶剂在低速搅拌下，缓慢添加锌粉，最后加入触变剂，避免混入其他杂质，高速分散20.40min，取样检验合格后经120目过滤计量包装。（3）环氧云铁中间漆。环氧云铁中间漆的生产方法：在调料釜中加入环氧树脂、混合有机溶剂在低速搅拌下加入硅烷偶联剂、分散剂，根据颜填料密度，按照先轻后重的顺序，依次加入各种粉料，并避免混入其他杂质，最后加入触变剂，高速分散30-60min，取样检验合格后120目过滤计量包装。

3 配方设计及分析

3.1 对树脂选择的分析

双酚A型的环氧树脂分子的构成成分中主要有醚键和羟基，这种材料具有的耐化学性能良好，并且具有较高的浸润性和较强的粘附力，通过对结构是刚性的苯环和与结构是柔性的羟基进行合适的排列，借助这种方式可以实现赋予涂料较好的物理性能，以便于施工[3]。

3.2 固化剂的选择

为了进一步满足VOA对固化剂要求的高固含量和低粘度要求，结合之前，环氧防腐材料在选择固化剂上大多采用的是聚酰胺，这种固化剂的优势就在于综合化性能较为优良，缺点是粘度太大，进行施工的过程中，对活化期要求严格，并且这种材料的地温固化性能相对较差；其次，改性芳香胺和改性脂环胺的材料应用也较为广泛，这两种材料的防腐性能以及耐化学性都比较好，缺点是容忍性相对较差；酚醛胺固化剂对低材的表面要求不高，且粘度也较低，对固化温度要求也较低，缺点是柔韧性不佳。

3.3 颜填料的选择

颜料在涂料中主要是起着着色的功能，高固体分防腐蚀环氧涂料一般是属于厚桨型的涂料，在施工过程中，如果施工需要很长时间的风干处理，则施工表面就会出现颜料产生浮色或是法华的情况，针对这种情况，以此在选择颜料时，尽可能的选择耐候性能较好的无机颜料，如钛白或是氧化铁红等。同时在涂料设计制作过程中，对颜填料的选择还需满足无毒的要求，在漆膜的应用中，具有良好的防腐性与封闭性能。其次，对填料的选用上应该注意的事项。填料的选用对图层最终的效果也有很大的影响，加入恰当比例的填料，可以有效提高涂料的耐磨性和遮盖力。减低环氧化树脂固化时的体积收缩率，有效降低成本，并使涂料具有稳定的储藏力。

3.4 助剂的选择

对于高固体的环氧材料，为了实现材料的涂装施工过程中的防腐性以及稳定性而言，在进行涂料设计配置时，需要在涂料中添加一定成分的触变剂或是消泡剂等，触变剂的主要作用是改善材料体系的储存稳定性与喷涂过程中的抗流挂性问题。经过实验研究验证发现，GARAMITE1958是一种应用效果较好的触变剂，在涂料实际应用过程中，可以实现明显的触变效果，较大的提高了涂膜的抗流挂性。一般而言，在涂料中应用湿润的分散剂可以促使填料湿润、分散，致使防止涂料表面出现返粗、浮色、沉淀等弊病；而涂料中添加一定比例的消泡剂主要是为了有效抑制涂料施工中形成的气泡。达到涂料表层的致密平整，以及尽可能的做到最佳的防腐保护性能。

4 实际应用

在实际应用中，厚浆型涂料的黏度范围在3000-10000mpa.s之内的产品，可在不添加稀释剂的情况下进行喷涂。经检测未发现重金属，VOC含量小于250g/L；铁红环氧底漆，工程黄环氧底漆，主要用于工程机械上起防锈作用，而对于工程防腐涂料中主要使用富锌环氧底漆、铁红环氧底漆、磷酸锌环氧底漆和环氧云铁中间漆等产品。

5 结束语

综上所述，结合现代市场发展需求，对重防腐涂料的主要发展方向还是集中于尽可能的少溶剂，无溶剂。较少对环境的污染，在降低成本的前提下，最大限度的实现节约能源。且逐步优化涂料的各项性能。使其具备更广泛的应用途径。

参考文献

[1]吴远光.低VOC环氧防腐涂料的生产与应用[J].涂料与应用，2016，17（1）：27-30.

[2]邵德龙，杨后旺，杨建华.高抗流挂厚浆型环氧重防腐涂料的制备[J].上海涂料，2014，52（6）：10-12.

[3]史国良.水性丙烯酸防腐涂料的研究进展[J].房地产导刊，2015（23）：37-43.