重防腐涂料是指能在腐蝕環境下應用并具有長效使用壽命的涂料。重防腐涂料有兩方面的含義：一是指腐蝕環境惡劣，二是指保護壽命長。重防腐涂料發展的關鍵是高性能的合成樹脂。

                                                                     圖1 環氧樹脂

為達到嚴酷環境下長效的目的，對主要成膜物質合成樹脂的要求主要是：對金屬的良好附著力，有良好的物理機械性能，如的低的收縮力、適當的硬度、韌性和耐磨性、耐溫性等；對各種介質(化工氣體、酸、堿、鹽和溶劑)有優良的耐蝕性；能有效的抵制各種介質對涂層的滲透；能在各種條件下進行方便的施工并達到對涂層厚度和涂層結構的設計要求。目前在重防腐涂料中較常用的三大樹脂是環氧樹脂、聚氨酯和含氯的乙烯類樹脂。聚氨酯樹脂耐候性好，但少量殘存的游離異氫酸酯基易與環境中的潮氣和水分反應，并對人體健康造成影響且價高。含氯的聚乙烯涂料厚膜化、耐溫性和耐溶劑性較差。而環氧樹脂有優良的附著力和低收縮率；對水、中等酸、堿和其他溶劑有良好的耐蝕性和抗滲透性；擁有較多的固化劑使其在各種施工條件下均具有良好的成膜性能；能同各種樹脂、填料和助劑良好的混溶配制成一系列常用的重防腐涂料；易于配制成水性化和厚膜化(高固體化和無溶劑型)等無公害重防腐涂料。通過物理改性和化學改性，其耐候性差，易粉化，高溫下承受強腐蝕介質(如較強的酸、堿和溶劑)能力差的缺點正在逐步得到改善。這一切都奠定了其在重防腐涂料中的主導地位。

1、結構

環氧樹脂是平均每個分子含有兩或兩個以上環氧基的熱固性樹脂。其品種很多，主要品種是雙酚A型環氧樹脂，其次還有雙酚F型環氧樹脂和No—volac環氧。雙酚F型粘度低，可配置無溶劑或高固體份涂料。Novalac環氧樹脂的環氧基含量高，可制成交聯密度高的涂料，其耐熱、耐溶劑性均高于雙酚A型環氧樹脂。

2、防腐特點

環氧樹脂分子結構中所含有的醚鍵(-O-)和羥基(-OH)，其中包括環氧樹脂與胺類固化劑固化后的所生成的醚鍵和羥基都是強極性基團，這些基團可以使環氧樹脂分子與基材表面，特別是與金屬表面之間產生很強的粘接力。優良的附著力是好涂料的最基本的條件。某些熱固性樹脂與基材表面也有良好的粘接力，但是這些樹脂在固化時卻有著較大的收縮力，因此固化的涂層具有較大的內應力，從而減少了原有的附著力。

在環氧樹脂涂料固化成膜后，由于分子中含有穩定的苯環和醚鍵，分子結構又較緊密，因此對化學介質的穩定性較好，如對中等濃度的酸、堿和鹽等介質，基本上能長期滿足大多環境的需要。另外環氧樹脂涂料的耐腐蝕性能可以通過各種固化方式進行改進。

然而，樹脂分子中的苯鍵和醚鍵易受日光照射等破壞，因此環氧樹脂涂膜的耐侯性較差，不適用于外用涂料的表層。所以，針對特定的使用場景，需要對環氧樹脂進行改性。

3、環氧樹脂的改性

涂料的基本性能是由成膜物質決定的，而成膜物質的固有特性是由它的結構鏈節所決定的。含亞甲基鍵節的烴系樹脂如酚醛樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等具有較好的耐化學藥品性、耐水性和耐腐蝕性；含酯鍵鏈節的樹脂如醇酸樹脂等易被堿水解，發生皂化反應，故其耐化學腐蝕性較差。含醚鍵鏈節環氧樹脂、酚醛樹脂等具有很好的耐腐蝕性能；含酰胺鏈節的聚酰胺樹脂、尼龍等也具有較好的耐腐蝕性能；含有機硅鏈節的有機硅樹脂、硅醇樹脂則具有較好的耐熱性；含有氨基甲酸酯基鏈節的聚氨基樹脂也具有較好的耐腐蝕性。但值得注意的是每種樹脂都具有多種結構和化學基團，而且各種結構和化學基團之間相互影響，再加上所遇到的腐蝕介質和腐蝕環境不同，在對成膜物質結構進行改性時，要具體分析。

環氧樹脂涂料的成膜過程是從可溶、可熔的線型或支鏈分子轉變成最終的不溶、不熔的體型結構的過程。熱固性樹脂的固化即可在加熱條件下進行，也可以加入某些化學物質以參與或促進線型或支鏈型分子轉變為體型結構，這樣的化學物質稱為固化劑。環氧樹脂本身具有的官能團一般不會相互發生化學反應，即不會分子間交聯成體型結構，只有借助于外加的固化劑使與環氧樹脂中的可反應官能團反應，使環氧樹脂的分子間接或直接的連接起來，逐步形成體型結構。對環氧樹脂結構進行化學改性主要通過改變其固化體系來實現。環氧樹脂分子中的可反應基團主要是環氧基，其次是羥基。羥基固化型的環氧樹脂由于反應中有小分子產生，防腐性能略次于環氧基固化型的。

環氧樹脂涂料可以通過改變配方中的環氧樹脂、固化劑、及混入的顏料和填料，甚至還有稀釋劑的種類形成許多種性能各異的不同品種。環氧樹脂涂料有優異的物理機械性能，最突出的是它對金屬的附著力強，固化收縮率低；另外，它的耐化學藥品性和耐油性也很好，特別是耐堿性非常好，成為防腐涂料的主要樹脂品種。防腐涂料性能的提高仍將主要依賴于樹脂的改性，這是涂料防腐性能的決定因素。這其中主要包括新型改性劑的開發、防腐機理的研究、改性劑對涂料影響的微觀分析等。由于環氧樹脂涂料有配方多樣化的優點，其在高固體份、水性化合物溶劑化等環保型涂料的開發研制方面已經走在了其他涂料的前面，并取得較大的進展。

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