涂料與粘合劑

1、涂料與粘合劑課程論文專業(yè)： 學號： 姓名： 環(huán)氧樹脂涂料的發(fā)展應用及其新型產(chǎn)品綜述摘要：介紹國內(nèi)外環(huán)氧樹脂涂料的發(fā)展應用情況及近年開發(fā)的涂料新品種，并著重介紹水性環(huán)氧樹脂。關(guān)鍵字：環(huán)氧樹脂 環(huán)氧涂料 環(huán)氧涂料新產(chǎn)品 水性環(huán)氧樹脂Abstract: The paper introduced the development and application of epoxy resin coatings at home and abroad, and introduced some new breeds in recent years. In addition, the waterborne epo

2、xy resin was introduced emphaticallyKey words: epoxy resin, epoxy coatings, epoxy coating of new products, waterborne epoxy resin1.引言環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團為其特征，環(huán)氧基團可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。環(huán)氧樹脂是

3、一種重要的熱固性樹脂，它優(yōu)良的物理機械性能和電絕緣性能、與各種材料的粘接性能以及使用工藝的靈活性，是其他熱固性塑料所不具備的，環(huán)氧樹脂涂料具有優(yōu)良的綜合性能，其品種多樣。因此它能制成涂料、復合、材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料，在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域中得到廣泛的應用。環(huán)氧樹脂最大的用途是作保護涂料，例如汽車底漆、面漆， 船舶涂料，各種貯罐及其他產(chǎn)品的內(nèi)涂層和面漆。2.環(huán)氧樹脂的發(fā)展 隨著我國國民經(jīng)濟快速穩(wěn)健發(fā)展， 我國環(huán)氧樹脂行業(yè)也得到了長足進步， 近年來基本上以20左右的速度增長。2005年我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)量達33萬噸 ，2006年產(chǎn)量達50萬噸 ，表觀消費量達70萬噸， 成為全球

4、主要生產(chǎn)國和重要消費國。國內(nèi)環(huán)氧樹脂行業(yè)的格局也發(fā)生了根本性的變化。國有企業(yè)的發(fā)展壯大，通過國家投資和合資合作等形式，自主研發(fā)、引進國外先進技術(shù)，得到了長足發(fā)展，實現(xiàn)了產(chǎn)能上規(guī)模、技術(shù)上臺階、品質(zhì)上檔次。由于大陸經(jīng)濟迅速發(fā)展， 激發(fā)環(huán)氧樹脂消費的巨大需求，外資、臺資、港資紛紛進入，包括環(huán)氧樹脂業(yè)界資深企業(yè)，還有以前從未涉足環(huán)氧樹脂行業(yè)的企業(yè)也加入了環(huán)氧樹脂這個行業(yè)。這些企業(yè)由于在進入大陸市場之前已經(jīng)在大陸市場有一定市場份額，因看好大陸市場，選擇了在大陸投資辦廠，辦廠的規(guī)模也遠遠大于其市場流通量，最后絕大部分產(chǎn)品還是在大陸市場消費。目前這部分外資企業(yè)環(huán)氧樹脂總產(chǎn)能已超過了國有和民營的總和，使整個

5、環(huán)氧樹脂業(yè)界資本構(gòu)成發(fā)生了根本性變化。也就是說，中國的環(huán)氧樹脂行業(yè)，有一半是由外資（含臺、港資）掌控的。雖然中國大陸是全球環(huán)氧樹脂主要消費地區(qū)中惟一一個產(chǎn)量小于消費量的地區(qū)，消費量和生產(chǎn)量均呈雙位數(shù)增長，但由于環(huán)氧樹脂全球產(chǎn)能大于需求，進口量也兩位數(shù)增長，競爭愈演愈烈。激烈的競爭也促進了我國環(huán)氧樹脂行業(yè)快速發(fā)展，具體體現(xiàn)在生產(chǎn)集中化、裝置規(guī)?；?、產(chǎn)品質(zhì)量的上價格的透明化，在某種程度上也臺階、促進了下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前環(huán)氧樹脂發(fā)展的總體趨勢是產(chǎn)能迅速增長，生產(chǎn)趨向集中；產(chǎn)品向系列化、功能化發(fā)展，質(zhì)量普遍提高；適應國際市場需求變化，強化特種樹脂和配套助劑的開發(fā)。環(huán)氧樹脂產(chǎn)品發(fā)展機會好，而發(fā)展的關(guān)鍵

6、是看中國大陸，主要產(chǎn)能增加則要看環(huán)氧樹脂的特種產(chǎn)品和新品開發(fā)。國際環(huán)氧樹脂市場是一個比較成熟的市場，在相對飽和的外部大環(huán)境下，我國大陸市場是一個迅速成長而又供小于求的市場，隨著全球經(jīng)濟的一體化，環(huán)氧樹脂市場定價主要是成本催動型。環(huán)氧樹脂屬于精細化工范疇，相對于石油煉化產(chǎn)業(yè)而言是一個很小的產(chǎn)品，但主要原材料雙酚和環(huán)氧氯丙烷都是石油煉化產(chǎn)品的深加工所得，因此環(huán)氧樹脂的行情變化也深受原油大盤所控制。在涂料領(lǐng)域，環(huán)氧樹脂涂料向高固含量、無溶劑化和水溶性化方向發(fā)目前，國外純環(huán)氧涂料生產(chǎn)呈現(xiàn)下降趨勢，僅占2.6，而環(huán)氧聚酯粉末涂料已上升到50左右。此外，大量使用的還有環(huán)氧/丙烯酸粉末涂料。從總的發(fā)展趨勢看

7、，今后環(huán)氧涂料發(fā)展方向是超薄膜化及100以下低溫固化和高溫快速固化等新型品種。3.環(huán)氧涂料新產(chǎn)品 (1) 環(huán)氧樹脂防靜電涂料 環(huán)氧樹脂防靜電涂料分為溶劑型和無溶劑型,前者由環(huán)氧樹脂、助劑、復合導電顏料、填料、著色顏料、混合溶劑組成, 以聚酰胺類為固化體系,后者由環(huán)氧樹脂、助劑、復合導電顏料、活性稀釋劑、其他顏料、填料組成, 以改性多元胺為固化體系。改進后的涂料仍具有環(huán)氧樹脂涂料的性能。新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料導電性能好且耐久性強。涂料中的導電復合填料是以一種價廉、質(zhì)輕的材料作為基底或卷材,如云母粉,在其表面包覆一層或幾層化學性穩(wěn)定、耐腐蝕性強、電導率高的導電物質(zhì)而得到的復合材料。云母顆粒成片狀,

8、表面積大,有利于在樹脂中的分散及相互接觸,具有導電的永久性。由于導電復合填料色調(diào)淺,通過與其他顏料的配用,可以獲得各種不同顏色的防靜電涂料。目前環(huán)氧防靜電涂料主要應用于電子、通訊、印刷、機房、精密機械、粉體、化學、兵工、航天等需防靜電場所的地坪及儲油罐等。隨著科技的發(fā)展和對環(huán)境要求的逐步提高,新型環(huán)氧樹脂防靜電涂料逐漸滲透到電子行業(yè),如SMT、PQCR 等板材, 以消除靜電帶來的危害。(2)防霉環(huán)保環(huán)氧樹脂涂料最近,日本研制成功一種新型防霉、環(huán)保無毒的環(huán)氧樹脂涂料,這種涂料不使用任何藥劑,只需加入一種牛骨粉末,且其加入比例也不受限制,是一種極為安全且防霉功能出色的無毒性涂料。 (3) 鋼筋環(huán)氧

9、樹脂涂料 由于鋼筋混凝土中不可避免的會出現(xiàn)一些縫隙或空隙,當受到鹽水或酸雨等侵蝕時會引起鋼筋混凝土的鋼筋銹蝕。鋼筋性能的穩(wěn)定性直接關(guān)系到建筑物的使用壽命。環(huán)氧樹脂涂料鋼筋由此產(chǎn)生,并被美國、日本、歐洲及遠東、中東等國家和地區(qū)規(guī)定在惡劣環(huán)境中的工程必須使用的產(chǎn)品,我國也在快速起步。(4)單組分改性環(huán)氧樹脂防銹涂料(5)環(huán)氧樹脂水性涂料環(huán)氧樹脂水性化是指將環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散在水中而配得穩(wěn)定的分散體系。不含揮發(fā)性有機溶劑或含量很低，不燃，儲存、運輸和使用過程中的安全性很高，而且固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，水性環(huán)氧涂料良好的復涂性可以方便核電站的多次裝修。國外自20世紀50年

10、代就開始了環(huán)氧樹脂的水性化研究，其中將環(huán)氧樹脂制成乳液是最常用的研究途徑。水性環(huán)氧樹脂配合固化劑最為廣泛的用途是用作涂料。4.水性環(huán)氧涂料傳統(tǒng)溶劑型涂料的污染問題引起社會高度重視，以環(huán)保產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品是涂料工業(yè)發(fā)展的大趨勢，研發(fā)水性環(huán)氧涂料替代溶劑型環(huán)氧涂料是近 30年來的研發(fā)熱點之一。與溶劑型環(huán)氧樹脂涂料相比,水性環(huán)氧涂料不燃、無毒、無味、無溶劑排放，施工簡單，屬環(huán)保型產(chǎn)品；傳統(tǒng)溶劑型環(huán)氧涂料一般采用二甲苯-正丁醇復配溶劑，含量為20% -30%, 復配溶劑熱質(zhì)約為9kcal/kg，用水代替二甲苯-正丁醇溶劑，可節(jié)能1800-2700kcal/t，屬節(jié)能型產(chǎn)品；對大多基材具有良好的附著力,

11、并可以與水泥或水泥砂漿配合使用；可在室溫和潮濕的環(huán)境中固化,有合理的固化時間,并保證有較高的交聯(lián)密度；能與其它水性聚合物體系混合使用,在性能上相互彌補。盡管現(xiàn)階段的水性環(huán)氧樹脂還存在一些不足,但是可以通過一些手段,比如對環(huán)氧樹脂底料的選擇,固化劑和其它改性劑、添加劑的合理選擇,從而改善水性環(huán)氧樹脂的性能,制備出如下幾種性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂涂料。比如:工業(yè)地坪涂料。工業(yè)地坪涂料是水性環(huán)氧樹脂涂料的重要用途。水性環(huán)氧氣味小,涂層表面易于清洗,特別適用于醫(yī)院、食品工業(yè)和化妝品廠等需要保持高度清潔的場所。如需二次裝修,不影響重涂性,新老涂層仍保持良好的粘附性。另外,對于一些空間狹小、空氣流通不通暢的地下

12、建筑,如隧道、地下倉庫、地下車間,溶劑型環(huán)氧樹脂在施工時,由于溶劑無法揮發(fā),且毒性很大,難以運用,水性環(huán)氧樹脂就從根本上解決了這個問題。5.結(jié)語 作為環(huán)氧涂料基材的環(huán)氧樹脂，很大程度上決定了作為涂料成品的力學性能和生產(chǎn)工藝。所以近年隨著涂料技術(shù)更新的不斷前進，環(huán)氧樹脂也在通過積極的改進來配合。2005年-2006年，涂料主推環(huán)保和特殊效能，自然環(huán)氧樹脂的研發(fā)也在朝這個方向發(fā)展。尤其是水性環(huán)氧樹脂的出現(xiàn)，符合目前涂料應用的追求，已經(jīng)成為環(huán)氧涂料的主力原料之一。今后我國航空航天工業(yè)、汽車工業(yè)和電子電器、工業(yè)的飛快發(fā)展必將為我國材料工業(yè)和環(huán)氧樹脂涂料工業(yè)發(fā)展搭建良好的平臺,尤其是水性環(huán)氧樹脂涂料的發(fā)展，開發(fā)各種高性能水性環(huán)氧涂料必將帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。參考文獻：1.胡志朋.國內(nèi)環(huán)氧樹脂涂料發(fā)展透視J.中國石化，2006（09）