環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中存在大量的苯環(huán)、醚鍵、羥基結(jié)構(gòu)，對(duì)基材特別是金屬基材具有優(yōu)異的附著性，耐熱、耐化學(xué)品腐蝕性，形成的涂層具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，如硬度、耐冷熱；中擊和機(jī)械沖擊等性能。此外，環(huán)氧樹脂與固化劑的多品種化為組合多樣化的粉末涂料配方體系提供了可能性，也為各種復(fù)雜環(huán)境用的粉末涂料提供了多種選擇，上述優(yōu)點(diǎn)使環(huán)氧樹脂成為重防腐粉末涂料的樹脂。
盡管環(huán)氧樹脂品種很多，但受重防腐粉末涂料生產(chǎn)工藝要求的限制，在品種選擇上不如液體涂料廣泛。除了上述化學(xué)性能要求外，還應(yīng)考慮粉末涂料制造的工藝性，不僅要求固化物的機(jī)械性能和化學(xué)性能要好、還要求環(huán)氧樹脂在室溫下是穩(wěn)定的固體，以利于粉末涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定和不容易結(jié)塊；隨著粉末涂料向低溫快速固化方向發(fā)展，一方面要求環(huán)氧樹脂與固化劑應(yīng)有較高的反應(yīng)活性，另一方面還要求在粉末生產(chǎn)的擠出溫度條件下樹脂與固化劑基本為化學(xué)惰性或反應(yīng)程度很低，否則，擠出過程中產(chǎn)生凝膠粒子，影響粉末涂料的流平與固化。
這些要求使得重防腐粉末涂料所能選擇的環(huán)氧樹脂與固化劑品種比液體涂料要少得多。目前重防腐粉末涂料所采用的環(huán)氧樹脂主要為中分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂與酚醛環(huán)氧樹脂。中分子量雙酚A型環(huán)氧樹脂的典型產(chǎn)品為E-12，以藍(lán)星新材料無錫樹脂廠產(chǎn)品為代表，具有價(jià)格低、韌性好的特點(diǎn)。但該類環(huán)氧樹脂只是在分子結(jié)構(gòu)的兩端有環(huán)氧基，為了得到好的韌性與較高軟化點(diǎn)，樹脂的環(huán)氧值也比較低，因此固化產(chǎn)物的交聯(lián)密度低，帶來的后果是涂膜耐化學(xué)品性能與耐熱性不夠好，涂層硬度、耐磨性及附著力也不理想。酚醛環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)中可有多個(gè)環(huán)氧基，固化產(chǎn)物的交聯(lián)密度和芳環(huán)密度都比較高，涂膜的硬度、耐熱性、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性及對(duì)基材的附著力都比較好。
因此，國(guó)外在設(shè)計(jì)重防腐粉末涂料配方時(shí)多選擇酚醛環(huán)氧樹脂或改性酚醛環(huán)氧樹脂。據(jù)介紹，全部采用酚醛環(huán)氧樹脂特別是當(dāng)酚醛環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值較高時(shí)，可能導(dǎo)致固化物脆性大，低溫彎曲與沖擊性能較差，為此在酚醛環(huán)氧樹脂中加入部分雙酚A型環(huán)氧樹脂，有助于提高涂膜的耐低溫性能，酚醛環(huán)氧，雙酚A環(huán)氧的混合比例為80/20-20/80。對(duì)涂層性能的影響規(guī)律是；隨酚醛環(huán)氧用量的增加，涂膜附著力、硬度、耐化學(xué)腐蝕能力增加，但柔韌性、耐彎曲、抗沖擊性能下降，具體比例還與所選擇的促進(jìn)劑體系、顏填料種類和用量以及涂膜所要求的zui終性能有關(guān)。
除了環(huán)氧樹脂外，固化劑的選擇對(duì)粉末涂料的性能與工藝性的影響也很大。與環(huán)氧樹脂一樣，能用于重防腐粉末涂料的固化劑品種也比液體涂料要少得多，在裝飾型粉末涂料中普遍采用的聚酯樹脂固化劑，由于酯鍵的耐化學(xué)腐蝕性較差，且大分子芳環(huán)羧基的反應(yīng)活性較低，不能滿足快速固化要求，所以早期的重防腐粉末涂料多采用雙氰胺作固化劑。由于雙氰胺的分子量小，固化放熱量大，涂膜內(nèi)應(yīng)力大，脆性大，目前已很少采用。高熔點(diǎn)的芳香族胺固化劑如DDS\DDM理論上可用作粉末涂料的固化劑，但實(shí)際上很少采用，其原因可能是分子量太小，官能度太大，固化物韌性不夠。咪唑類固化劑固化速度快，但形成的固化物太脆，因此一般只用作促進(jìn)劑使用。目前國(guó)內(nèi)外所采用的重防腐粉末涂料固化劑主要是大分子端羥基聚合物型固化劑，如酚類與環(huán)氧化合物的加成產(chǎn)物、線性酚醛樹脂等。
這種大分子固化劑與環(huán)氧樹脂具有相似結(jié)構(gòu)，與環(huán)氧樹脂相容性好，使固化的粉末涂料有較好的柔韌性，不足之處是反應(yīng)活性較低，特別是在反應(yīng)后期體系粘度增加后，由于活性反應(yīng)端基的卷曲包裹而很難參與反應(yīng)。為了提高大分子固化劑的反應(yīng)活性，適應(yīng)快速固化的要求，在固化劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往加入一些小分子的羥基化合物和催化劑來提高反應(yīng)速度。不同的固化劑生產(chǎn)廠家在羥基化合物的選擇、分子量大小、催化劑的種類與用量方面都較為保密。這些固化劑參數(shù)的不同帶來的固化效果也有所不同。在研制過程中，根據(jù)不同的涂裝作業(yè)方式與涂膜性能要求開發(fā)了系列固化劑，可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的要求。
會(huì)員1.png)