《涂料环氧树脂》PPT课件

5环氧树脂1概述2环氧树脂分类3环氧树脂的性质与特性指标4环氧树脂的固化剂及固化反应5环氧树脂的合成6环氧树脂的改性7水性环氧树脂8环氧树脂的应用9涂料用环氧树脂配方设计1概述环氧树脂（EpoxyResin）是指分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称，是一类重要的热固性树脂。环氧树脂既包括环氧基的低聚物，也包括含环氧基的低分子化合物。环氧树脂作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等领域。一、环氧树脂及其固化物的性能特点(1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。(2)附着力强。环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。(3)固化收缩率小。一般为1％～2％。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％)。线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。所以固化后体积变化不大。(4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。(5)优良的电绝缘性优良。环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。(6)稳定性好，抗化学药品性优良。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆，又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。(7)环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。环氧树脂也存在一些缺点，比如耐候性差，环氧树脂中一般含有芳香醚键，固化物经日光照射后易降解断链，所以通常的双酚A型环氧树脂固化物在户外日晒，易失去光泽，逐渐粉化，因此不宜用作户外的面漆。另外，环氧树脂低温固化性能差，一般需在10℃以上固化，在10℃以下则固化缓慢，对于大型物体如船舶、桥梁、港湾、油槽等寒季施工十分不便。二、环氧树脂发展简史环氧树脂的研究始于20世纪30年代。1934年德国I.G.Farben公司的的P.Schlack发现用胺类化合物可使含有多个环氧基团的化合物聚合成高分子化合物，生成低收缩率的塑料，从而获得德国专利。稍后，瑞士Gebr.deTrey公司的PierreCastan和美国Devoe&Raynolds公司的S.O.Greelee用双酚A和环氧氯丙烷经缩聚反应制得环氧树脂，用有机多元胺或邻苯二甲酸酐均可使树脂固化，并具有优良的粘接性。不久，瑞士的Ciba公司、美国的Shell公司以及DowChemical公司都开始了环氧树脂的工业化生产及应用开发研究。进入20世纪50年代，在普通双酚A环氧树脂生产应用的同时，一些新型的环氧树脂相继问世。1960年前后，相继出现了热塑性酚醛环氧树脂、卤代环氧树脂、聚烯烃环氧树脂。世界三大环氧树脂生产公司是ResolutionPerformanceProducts（锐意卓越，原壳牌shell）Dowchemical和HuntsmanAdvancedMaterials（原汽巴嘉基）。2009年国外环氧树脂的总生产能力约为190万吨/年，美国、西欧、日本是环氧树脂的主要生产和消费地区，上述国家和地区环氧树脂生产能力之和约为世界总生产能力的69%。三大公司在世界环氧树脂行业占有霸主地位，其生产能力之和约占世界总生产能力的70%以上。其中用于涂料的消费量约为50%以上，环氧树脂构成涂料的组成1）.基料树脂（环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等）2）.固化剂芳胺加成物、酸酐等3）.颜填料4）.助剂固化促进剂、触变剂、流平剂、消泡剂5）.溶剂两种以上，惰性稀释剂防腐涂料无机富锌@75微米环氧封闭漆@25微米环氧云母中涂@100微米桥墩水下部分80微米底漆、封闭漆、中层漆环氧(AKZO—Nobel)150微米。环氧地坪火车、飞机底漆2环氧树脂分类环氧树脂种类较多，且新品种不断增多，因此到目前为此还没有一种较明确的分类方法。一、按化学结构分类按化学结构差异，环氧树脂可分为缩水甘油类环氧树脂和非缩水甘油类环氧树脂2大类。(1)缩水甘油类环氧树脂缩水甘油类环氧树脂可看成缩水甘油（）的衍生化合物。主要有缩水甘油醚类、缩水甘油酯类和缩水甘油胺类3种。①缩水甘油醚类缩水甘油醚类环氧树脂是指分子中含缩水甘油醚的化合物，常见的主要有以下几种：双酚A型环氧树脂（简称DGEBA树脂）：是目前应用最广的环氧树脂，约占实际使用的环氧树脂中的85%以上。其化学结构式为：双酚F型环氧树脂（简称DGEBF树脂）：双酚S型环氧树脂（简称DGEBS树脂）：氢化双酚A型环氧树脂：线性酚醛型环氧树脂：脂肪族缩水甘油醚树脂：四溴双酚A环氧树脂：②缩水甘油酯类如邻苯二甲酸二缩水甘油酯，其化学结构式为：③缩水甘油胺类由多元胺与环氧氯丙烷反应而得，如：（2）非缩水甘油类环氧树脂非缩水甘油类环氧树脂主要是用过醋酸等氧化剂与碳-碳双键反应而得。主要是指脂肪族环氧树脂、环氧烯烃类和一些新型环氧树脂。①脂环族环氧树脂双(2,3-环氧基环戊基)醚（ERR-0300）2,3-环氧基环戊基环戊基醚（ERLA-0400）乙烯基环己烯二环氧化物（ERL-4206）二异戊二烯二环氧化物（ERL-4269）3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸-3′,4′-环氧3,4环氧基环己基甲酸-3′,4′-环氧基-6′-甲基环己基甲酯（ERL-4201）基环己基甲酯（ERL-4221）己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酯）（ERL-4289）二环戊二烯二环氧化物（EP-207）②环氧化烯烃类③新型环氧树脂此外，还有混合型环氧树脂，即分子结构中同时具有两种不同类型环氧基的化合物。3环氧树脂的特性指标环氧树脂有多种型号，各具不同的性能，其性能可由特性指标确定。（1）环氧当量（或环氧值）：环氧当量（或环氧值）是环氧树脂最重要的特性指标，表征树脂分子中环氧基的含量。环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量克数，以EEW表示。而环氧值是指100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。环氧当量的测定方法有化学分析法和光谱分析法。国际上通用的化学分析法有高氯酸法，其他的还有盐酸丙酮法、盐酸吡啶法和盐酸二氧六环法。盐酸丙酮法方法简单，试剂易得，使用方便。其方法是：准确称量0.5~1.5g树脂置于具塞的三角烧瓶中，用移液管加入20mL的盐酸丙酮溶液（1mL相对密度1.19的盐酸溶于40mL丙酮中），加塞摇荡，使树脂完全溶解，在阴凉处放置1小时，盐酸与环氧基作用生成了氯醇，之后加入甲基红指示剂3滴，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定过量的盐酸至红色褪去变成黄色时为终点。同样操作，不加树脂，做一空白试验。由树脂消耗的盐酸的量即可计算出树脂的环氧当量。（2）羟值（或羟基当量）：羟值是指100g环氧树脂中所含的羟基的摩尔数。而羟基当量是指含1mol羟基的环氧树脂的质量克数。羟值的测定方法有两种：一是直接测定环氧树脂中的羟基含量；二是打开环氧基形成羟基，并进一步测定羟基含量的总和。前一方法是根据氢化铝锂能和含有活泼氢的基团进行快速、定量反应的原理，用于直接测定环氧树脂中的羟基，是一种较可靠的方法。后一方法是以乙酸酐、吡啶和浓硫酸混合后的乙酰化试剂与环氧树脂进行反应，形成羟基，然后测定总的羟基含量，再以二倍的环氧基减之，即可测定环氧树脂中的羟基含量即羟值。（3）酯化当量：酯化当量是指酯化1mol单羧酸（60g醋酸或280gC18脂肪酸）所需环氧树脂的质量克数。环氧树脂中的羟基和环氧基都能与羧酸进行酯化反应。酯化当量可表示树脂中羟基和环氧基的总含量。（4）软化点：环氧树脂的软化点可以表示树脂的分子量大小，软化点高的相对分子质量大，软化点低的相对分子质量小。低相对分子质量环氧树脂软化点＜50℃聚合度＜2中相对分子质量环氧树脂软化点50~95℃聚合度2~5高相对分子质量环氧树脂软化点＞100℃聚合度＞5（5）氯含量：是指环氧树脂中所含氯的摩尔数，包括有机氯和无机氯。无机氯主要是指树脂中的氯离子，无机氯的存在会影响固化树脂的电性能。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量，它含量应尽可能地降低，否则也会影响树脂的固化及固化物的性能。（6）黏度：环氧树脂的黏度是环氧树脂实际使用中的重要指标之一。不同温度下，环氧树脂的黏度不同，其流动性能也就不同。黏度通常可用杯式黏度计、旋转黏度计、毛细管黏度计和落球式黏度计来测定。国产环氧树脂的牌号及规格见下表：国家统一型号旧牌号规格软化点/℃(或黏度/Pa·s)环氧值eq/100g有机氯mol/100g无机氯mol/100g挥发分/%双酚A型E-54616（6~8）0.55~0.56≤0.02≤0.001≤2E-51618（＜2.5）0.48~0.54≤0.02≤0.001≤2619液体0.48≤0.02≤0.005≤2.5E-44610112~200.41~0.47≤0.02≤0.001≤1E-4263421~270.38~0.45≤0.02≤0.001≤1E-39-D24~280.38~0.41≤0.01≤0.001≤0.5E-3563720~350.30~0.40≤0.02≤0.005≤1E-3163840~550.23~0.38≤0.02≤0.005≤1E-2060164~760.18~0.22≤0.02≤0.001≤1E-1460378~850.10~0.18≤0.02≤0.005≤1E-1260485~950.09~0.14≤0.02≤0.001≤1E-1060595~1050.08~0.12≤0.02≤0.001≤1E-06607110~1350.04~0.07≤1E-03609135~1550.02~0.045≤1酚醛型F-5128(≤2.5)0.48~0.54≤0.02≤0.001≤2F-48648700.44~0.48≤0.08≤0.005≤2F-4464410≈0.44≤0.1≤0.005≤2FJ-47350.45~0.5≤0.02≤0.005≤2FJ-4365~750.40~0.45≤0.02≤0.005≤2返回4环氧树脂的固化剂及固化反应一、环氧树脂的反应环氧树脂本身很稳定，如双酚A型环氧树脂即使加热到200℃也不发生变化。但环氧树脂分子中含有活泼的环氧基，因而反应性很强，能与固化剂发生固化反应生成网状大分子。环氧树脂的固化反应主要与分子中的环氧基和羟基有关。(1)环氧基与含活泼氢的化合物反应①与伯胺、仲胺反应叔胺不与环氧基反应，但可催化环氧基开环，使环氧树脂自身聚合。故叔胺类化合物可以作为环氧树脂的固化剂。②与酚类反应③与羧酸反应④与无机酸反应⑤与巯基反应⑥与醇羟基反应该反应需要在催化和高温下发生。而常温下，环氧基与醇羟基反应极微弱。(2)环氧树脂中羟基的反应②与羧酸反应③与羟甲基或烷氧基反应①与酸酐反应④与异氰酸酯反应⑤与硅醇或其烷氧基缩合..脂肪胺(aliphaticamines)..聚酰胺(Polyamide)..环状脂肪胺(cycloaliphaticamines)..芳香族胺(aromaticamines)..酸酐(acidanhydrides)..路易斯酸（lewisacid）..咪唑（酰胺（dicyandiamide）二、固化剂环氧树脂的固化反应是通过加入固化剂，利用固化剂中的某些基团与环氧树脂中的环氧基或羟基发生反应来实现的。（1）多元胺固化环氧树脂涂料分组分包装，施工时按要求配制，使用期很短，漆膜附着力、柔韧性和硬度好。完全固化后的漆膜耐脂肪烃溶剂、稀酸、碱和盐。常选用相对分子量在900左右中低分子量环氧树脂，若选用相对分子量在1400以上中高分子量环氧树脂，环氧值较低，交联较少，固化后漆膜太软；相对分子量在500以下聚合度小于2时，漆膜太脆，配漆后使用期太短，不太方便。固化剂采用乙二胺、已二胺、二亚乙基三胺以及酸酐类物质等。（2）改性胺加成物固化环氧树脂涂料由于多元胺的毒性、刺激性和臭味以及当其配制量不准确时可能造成性能下降等原因，目前常用改性的多元胺加成物作固化剂。如采用环氧树脂和过量的乙二胺反应制得的加成物来代替多元胺，消除了臭味，也避免了漆膜泛白现象。（3）聚酰胺固化环氧树脂涂料低分子聚酰胺是由植物油的不饱和酸二聚体或三聚体与多元胺缩聚而成。由于其分子内含有活泼的氨基，可与环氧基反应而交联成网状结构。由于聚酰胺基有较长的碳链和极性基团，具有很好的弹性和附着力。因此，除了起固化剂作用外，也是一个良好的增韧剂，而且对提高耐候性和施工性能也好。4.潜固化剂：双氰胺－－室温下固体(150ºC固化)5.湿固化体系：丁酮亚胺－－遇水分解。在工业上应用，为降低复合材料的吸水性常使用酸酐类硬化剂。为提升耐冲击性则使用长链状脂肪胺。用芳香族胺来增加耐温性。加入苯环上带有卤素衍生物之硬化剂来使环氧树脂具耐燃之性质。含卤耐燃剂于燃烧时会生成卤化氢，卤化氢可中断燃烧的化学反应。邻苯二甲酸酐固化环氧树脂：特点：机械强度高；耐热性好；但耐水解性差。均苯四酸酐－－粉末涂料的固化剂。酸与酸酐的固化体系酚醛树脂固化体系酚基或羟甲基与环氧基反应，形成交联结构。特点：防腐效果极佳，但颜色较深。其它固化体系的环氧树脂涂料MF树脂固化体系；多异氰酸酯固化体系。5环氧树脂的生产最常用的环氧树脂是双酚A同环氧氯丙烷反应制造的双酚A二缩水甘油醚，即双酚A型环氧树脂.在环氧树脂中，它原料易得，成本最低，因而产量最大。国内约占环氧树脂总产量的90%，世界约占环氧树脂总产量75%~80%，被称为通用型环氧树脂。一、双酚A环氧树脂合成原理（1）在碱催化下，环氧氯丙烷的环氧基与双酚A酚羟基反应，生成端基为氯化羟基化合物——开环反应（2）在氢氧化钠作用下，脱HCl形成环氧基—闭环反应（3）新生成的环氧基再与双酚A酚羟基反应生成端羟基化合物——开环反应二、双酚A环氧树脂工艺简图双酚ANaOH（10%)环氧氯丙烷缩合反应洗涤分离脱水成品6环氧树脂的改性环氧树脂含有大量的环氧基团，羟基，固化后交联密度大，内应力高，质脆，耐冲击性、耐开裂性、耐候性和耐湿热性较差。一、环氧树脂的增强改性一般工业上常用的环氧树脂主要以Bisphenol-A基为主，价格便宜，树脂在操作过程中由于黏度较低易于处理。性能满足一般民生用品、运动器材等的需要，但对于受力较大要长期暴露在高温的航空工业，必须依赖更多环氧基的NN-tetraglycidyl-4，4-methylenedianiline(简称TGMDA，汽巴)，以提高机械强度及使用温度。固化剂DDS，高达250°C。在航天工业上以TGMDA为主剂配合25-35%DDS及微量促进剂BF3：RNH2制成石墨纤维/环氧树脂预浸材。户外耐候性粉末环氧树脂涂料汽巴pt810二、环氧树脂的增韧改性加入一些增塑剂、增柔剂，但这些低分子物质会大大降低材料的耐热性、硬度、模量及电性能。(1)橡胶弹性体增韧环氧树脂环氧树脂增韧用的橡胶弹性体一般都是反应性液态聚合物，相对分子质量在1000～10000，在端基或侧基上带有可与环氧基反应的官能团。用于环氧树脂增韧的反应性橡胶弹性体品种主要有：端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体无规羧基丁腈橡胶、丁腈基-异氰酸酯预聚体、端羟基聚丁二烯、聚醚弹性体、聚氨酯弹性体等。(2)热塑性树脂增韧环氧树脂用于环氧树脂增韧改性的热塑性树脂主要有聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚碳酸酯等。这些聚合物一般是耐热性及力学性能都比较好的工程塑料，它们或者以热熔化的方式，或者以溶液的方式掺混入环氧树脂。三、环氧树脂的其他改性(1)耐湿热改性要提高环氧树脂的耐湿热性能，就要减少树脂基体分子结构中的极性基团，增大交联度，引入耐热基团如引入亚胺基、异氰酸酯基、嗯唑烷酮等，以及形成互穿聚合物网络是提高耐热性的最重要手段。较高的官能团密度，交联密度高，较好的隔绝气体性能，粘接性强，用于饮料瓶涂料等（Dowchemical）。(2)阻燃改性环氧树脂的阻燃性较差，为改善其阻燃性，通常在环氧树脂中引入卤素、氮、磷、硼和硅等阻燃元素。(3)化学改性通过改变环氧树脂的结构，在环氧树脂分子中引入一些化学基团，来改进环氧树脂的性能，拓宽其应用的范围。如用丙烯酸或甲基丙烯酸与环氧树脂中的部分环氧基反应，在分子保留部分环氧基的同时引入碳碳双键，使改性后的环氧树脂既具有光敏特性，又保留环氧树脂的一些优良特性。或在分子中引入一些亲水性基团，将环氧树脂改性为水性环氧树脂，使改性后的环氧树脂具有水分散性。2合成树脂固化的环氧树脂涂料酚醛树脂、聚酯树脂等，与环氧树脂配合，经过高温烘烤（约150～200℃），可以交联成优良的涂膜。7水性环氧树脂的制备根据制备方法的不同，水性环氧树脂的制备方法主要有机械法、相反转法、固化剂乳化法和化学改性法。机械法也称直接乳化法，通常是将环氧树脂用球磨机、胶体磨、均质器等磨碎，然后加入乳化剂水溶液，再通过超声振荡、高速搅拌将粒子分散于水中，或将环氧树脂与乳化剂混合，加热到一定温度，在激烈搅拌下逐渐加入水而形成环氧树脂乳液。机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单、成本低廉、所需乳化剂的用量较少。但是，此方法制备的乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大，约10μm左右，粒子形状不，粒度分布较宽，所配得的乳液稳定性一般较差，并且乳液的成膜性能也不太好，而且由于非离子表面活性剂的存在，会影响涂膜的外观和一些性能。相反转法即通过改变水相的体积，将聚合物从油包水(w／o)状态转变成水包油(O／W)状态，是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，通过相反转法将高分子树脂乳化为乳液，制得的乳液粒径比机械法小，稳定性也比机械法好，其分散相的平均粒径一般为l～2μm。固化剂乳化法是不外加乳化剂，而是利用具有乳化效果的固化剂来乳化环氧树脂。乳化型固化剂一般是环氧树脂-多元胺加成物。在普通多元胺固化剂中引入环氧树脂分子链段，并采用成盐的方法来改善其亲水亲油平衡值，使其成为具有与低相对分子质量液体环氧树脂相似链段的水可分散性固化剂。由于固化剂乳化法中使用的乳化剂同时又是环氧树脂的固化剂，因此固化所得漆膜的性能比需外加乳化剂的机械法和相反转化法要好。化学改性法又称自乳化法，是目前水性环氧树脂的主要制备方法。化学改性法是通过打开环氧树脂分子中的部分环氧键，引入极性基团，化学改性法引入的亲水性基团可是以阴离子、阳离子或非离子的亲水链段。通过酯化、醚化、胺化或自由基接枝改性法在环氧聚合物分子链上引入羧基、磺酸基等功能性基团、中和成盐以后，环氧树脂就具备了水分散的性质。酯化、醚化和胺化都是利用环氧基与羧基、羟基或氨基反应来实现的。酯化是利用氢离子先将环氧基极化，酸根离子再进攻环氧环，使其开环，得到改性树脂，然后用胺类水解、中和。如利用环氧树脂与丙烯酸反应生成环氧丙烯酸酯，再用丁烯二酸(酐)和环氧丙烯酸酯上的碳碳双键通过加成反应而生成富含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性树脂；或与磷酸反应成环氧磷酸酯，再用胺中和也可得到水性环氧树脂。醚化是由亲核性物质直接进攻环氧基上的碳原子，开环后改性剂与环氧基上的仲碳原子以醚键相连得到改性树脂，然后水解、中和。比较常见的方法是环氧树脂与对羟基苯甲酸甲酯反应后水解、中和；也可将环氧树脂与巯基乙酸进行醚化反应而后水解中和的方法，都可在环氧树脂分子中引入阴离子。胺化是利用环氧基团与一些低分子的扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸(盐)等化合物上的氨基反应，在链上引入羧基、磺酸基团，中和成盐后可分散于水中。如用对氨基苯甲酸改性环氧树脂，使其具有亲水亲油两种性质，以改性产物及其与纯环氧树脂的混合物制成水性涂料，涂膜性能优良，保持了溶剂型环氧涂料在抗冲击强度、光泽度和硬度等方面的优点，而且附着力提高，柔韧性大为改善，涂膜耐水性和耐化学药品性能优良。自由基接技改性法是利用双酚A型环氧树脂分子上的亚甲基在过氧化物作用下易于形成自由基并与乙烯基单体共聚的性质，将(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)等单体接枝到环氧树脂上，再用中和剂中和成盐，最后加入水分散，从而得到水性环氧树脂。将丙烯酸单体接枝到环氧分子骨架上，制得不易水解的水性环氧树脂。反应为自由基聚合机理，接枝位置为环氧分子链上的脂肪碳原子，接枝率低于100％，最终产物为未接枝的环氧树脂、接枝的环氧树脂和聚丙烯酸的混合物，这三种聚合物分子在溶剂中舒展成线型状态，加入水后，由于未接枝共聚物和水的不混溶性，在水中形成胶束，接枝共聚物的环氧链段和与其相混溶的未接枝环氧树脂处于胶束内部，接枝共聚物的丙烯酸共聚物羧酸盐链段处于胶束表层，并吸附了与其相混溶的丙烯酸共聚物的羧酸盐包覆于胶束表面，颗粒表面带有电荷，形成了极稳定的水分散体系。8环氧树脂的应用环氧树脂具有优良的粘接性、热稳定性以及优异的耐化学药品性，作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等领域。作为涂料用的环氧树脂约占环氧树脂总量的35%。一、防腐蚀环氧涂料金属的腐蚀主要是由金属与接触的介质发生化学或电化学反应而引起的，它使金属结构受到破坏，造成设备报废。金属的腐蚀在国民经济中造成了大量的资源和能源浪费，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10000亿美元，为火灾、风灾和地震造成损失的总和。涂装防腐涂料作为最有效、最经济、应用最普遍的防腐方法，受到了国内外广泛的关注和重视。防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位。环氧树脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品种。主要有以下几种。（1）纯环氧树脂涂料纯环氧树脂涂料是以低相对分子质量的环氧树脂为基础的、树脂和固化剂分开包装的双组分涂料，可以制成无溶剂或高固体分涂料。环氧树脂主要以E-44、E-42、E-20为主，这类涂料室温下干燥，养护期在1周以上。这类涂料主要包括改性脂肪胺固化环氧防腐蚀涂料、己二胺固化环氧防腐蚀涂料、聚酰胺固化环氧树脂防腐蚀涂料。（2）环氧煤焦沥青防腐蚀涂料煤焦油沥青有很好的耐水性，价格低廉，与环氧树脂混容性良好。将环氧树脂和沥青配制成涂料可获得耐酸碱、耐水、耐溶剂、附着力强、机械强度大的防腐涂层，且价格比环氧漆价格低。因此该类涂料已广泛应用于化工设备、水利工程构筑物、地下管道内外壁的涂层。其特殊的优点是具有突出的耐水性，良好的耐酸、耐碱和耐油性，优良的附着力和韧性，以及可配成厚浆和高固体分涂料，但不耐高浓度的酸和苯类溶剂，不能做成浅色漆，不耐日光长期照射，也不能且于饮用水设备上。（3）无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料是一种不含挥发性有机溶剂、固化时不产生有机挥发分的环氧树脂涂料，这种涂料本身是液态的，施工时可采用喷涂、刷涂或浸涂。其主要组成有环氧树脂、固化剂、活性稀释剂、颜料和辅助材料。相对于溶剂型环氧树脂涂料，具有较为明显的优点，如在空间狭窄、封闭的场所进行涂料涂装时，若使用溶剂型涂料，就有可能发生施工人员中毒、溶剂滞留和涂层固化不充分的问题，而使用无溶剂型涂料可以避免上述这些问题。另外无溶剂涂类可以厚涂、快干，能起到堵漏、防渗、防腐蚀的作用。（4）环氧酚醛防腐蚀涂料环氧酚醛防腐蚀涂料是以酚醛树脂为固化剂的一种环氧树脂涂料。酚醛树脂中含有酚羟基和羟甲基，在高温下可引起环氧树脂固化，而在常温下两者的混合物很稳定，因此可制成稳定的单组分涂料。这种涂料既具有环氧树脂良好的附着力，又具有酚醛树脂良好的耐酸性、耐热性，因此是一种较好的附腐蚀涂料。二、电气绝缘环氧树脂涂料电气绝缘环氧树脂涂料主要包括环氧漆包线绝缘漆、环氧浸渍绝缘漆、环氧覆盖绝缘漆、环氧硅钢片绝缘漆等。环氧漆包线绝缘漆主要是利用环氧树脂优良的耐化学品性、耐湿热性、耐冷冻性，但缠绕性、耐热冲击性有限，因此其应用领域受到限制。环氧浸渍绝缘漆是浸渍漆中的一大品种。环氧树脂LED封装胶环氧树脂浇注干式变压器互感器电抗器粉云母带环氧层压板三、汽车、船舶等交通工具用环氧树脂涂料汽车车身用环氧树脂涂料主要是离子电泳涂料，它一般是以水作分散剂的水性环氧树酯涂料，多采用电沉积法进行涂装，其腐蚀性能非常优越，专门用于大型生产如汽车车身等的钢铁制品的底漆涂料。船舶用涂料主要是指船只、舰艇，以及海上石油钻采平台、码头的钢柱及钢铁结构件免受海水腐蚀的专用涂料，主要有车间底漆、船底防锈漆、船壳漆、甲板漆以及压载水舱漆、饮水舱漆、油舱漆等。甲板漆是用于船舶甲板部位的面层涂料，需要有良好的附着力、耐水性、耐候性和耐磨性。环氧甲板漆特别适用于油船露天甲板。环氧树脂类甲板漆由底漆、中间漆和面漆三组涂料组成，底漆为环氧树脂富锌底漆，中间漆为环氧树脂云母氧化铁底漆，面漆为环氧树脂甲板漆。各种甲板漆还可以加入某些防滑材料如金刚砂、橡胶细粒、塑料细粒等制成甲板防滑漆，使漆膜表面粗糙，防止人员在风浪大、甲板潮湿的情况下行走时滑跌。甲板防滑漆通常用于露天甲板。饮水舱漆饮水舱漆用于船舶的饮水舱、淡水舱和各种淡水柜。饮水舱漆除应有良好的附着力、良好的耐水性和防锈性能外，其漆膜应对水质无污染作用，对人体健康无影响，选用品种需获得有关卫生当局的认可、发证。饮水舱漆通常有漆酚水舱漆。酮亚胺固化的环氧漆和聚酰胺合成物固化的环氧漆（俗称纯环氧漆）。一般纯环氧饮水舱漆在国内外应用最多，为了提高一次成膜的厚度，减少溶剂对人体的影响，纯环氧漆还发展成无溶剂型。饮水舱漆施工后，应待漆膜完全固化后才能向舱内灌水，避免某些游离的有害的物质渗入饮水，影响人体健康。船壳漆是指涂刷在水线之上的船用防锈涂料，要求附着力强、耐水性好、耐磨、耐候性好。室温固化环氧-聚酰胺涂料固化后能得到坚韧、附着力强、耐水、耐磨的涂层，所以能作为长效的船壳漆。为提高漆的耐候性，配方中加入耐候性好的颜料。四、食品容器用环氧树脂漆食品容器是指贮存食品的罐、桶等容器，至今金属容器仍占首位，主要有白铁、马口铁、铝箔等金属品种。为了防止食品在长期的贮存期内金属容器在食品的条件下发生腐蚀，就必须在金属容器内壁涂上涂料。由于食品是一种特殊商品，必然要求涂料固化后对金属的附着力强，涂膜保色性好，耐焊药性强，耐腐蚀性好（尤其是针对罐装液体食品），且必须符合食品卫生。环氧树脂通常是和其他树脂并用后才用作食9涂料用环氧树脂配方设计1、从用途上选择根据膜层用途确定所需膜层厚度及其它性能要求。厚度选择合适黏度和环氧值，或合适的溶剂比例调整粘度。2、从机械性能、耐磨性等选择因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异.可以加入无机填料增加耐磨性，如石英砂等，可以加入其他特殊性能性填料得到具有特定性能的涂料，如炭黑、石墨等导电性涂料，锌粉等防锈性涂料。3、从操作要求上选择不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；选择合适的环氧树脂原料、固化剂、溶剂、填料等环氧树脂涂料配方中的一些问题：a.泛白问题：伯胺吸水和CO2后生成无反应性胺造成的。b.溶剂选择：避免溶剂中含有醇和水。c.颜料：注意颜料的酸碱性能，避免对环氧基的破坏。d.催化剂：室温固化需三级胺催化。e.反应性稀释剂：为了改善环氧树脂涂料的施工性能，常加部分稀释剂。单环氧基15%；双环氧基30%产生原因：氨基与大气中二氧化碳和水反应生成了氨基碳酸氢盐。配方设计实例用途：用于非荷重、防尘、耐酸碱的装饰性地面，如：电器、塑胶、纺织、烟草、食品、学校、医院等行业之厂房及走廊地面涂装。涂层较薄、且要求涂膜附着力强、防水、耐药耐磨性加入15~30%的溶剂，低体系粘度；石英砂，具有较强的耐磨性能。因涂层较薄且又防水，所以要求该类涂料必须具有优异的防渗性能。普通涂装地坪（0.2~0.6mm）环氧地坪漆甲组分：E-44液体环氧树脂（212~244EEW）36.4DER®331环氧树脂（美国陶氏化学公司）34二甲苯11.87.2正丁醇93醋酸丁酯2分散剂963（汉高公司）0.30.3消泡剂AMH2（汉高公司）0.30.3流平剂F60（汉高公司）0.20.2氧化铁红55沉淀硫酸钡（600目）721滑石粉（600目）10石英砂（600目）1826有机膨润土21总计100100乙组分：Versamid®115（汉高公司）33二甲苯32正丁醇89环氧当量较小的环氧树脂，如国产的E-51、E-42、E-44或国外的828、DER331，固化剂宜选用能耐腐蚀的聚酰胺产品树脂砂浆地坪（3.0~8.0mm）特点：抗冲耐磨、耐酸耐碱、耐压防尘、防霉易洁。用途：高强度、耐冲动作业区或重载地面涂装，如：机械厂、码头、电梯口、车站、车场，特别是需要跑叉车、汽车、重手推车的走道。高固含量的环氧树脂，如E-44、E-42或E-51，使涂料具有较高粘度，以保证1~2次涂后能达到要求厚度；选用脂环胺类固化剂可赋予涂层较高的硬度甲组分：828环氧树脂（美国Shell公司）100丁基缩水甘油醚10消泡剂1208（汉高公司）2氧化铁红2钛白（金红石）1石英砂（200目）200石英砂（100目）100总计415乙组分：Versamine®C-36（汉高公司）68防静电地坪漆　　提供地坪抗静电功能，可有效泄露静电荷，消除静电积累和电磁干扰的危害。已广泛应用于电子、精密仪器、粉体制造、军工生产等领域需要防静电的场所。