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金平環(huán)氧樹(shù)脂種類知多少?

發(fā)表時(shí)間:2024-03-06 訪問(wèn)量:31887

金平環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展簡(jiǎn)史

金平環(huán)氧樹(shù)脂的研制始于上世紀(jì)三十年代。最初,瑞士的皮里·卡斯坦和美國(guó)的S.O.格林里分別成功合成了環(huán)氧樹(shù)脂。后來(lái),德國(guó)的P.Schlack在1933年通過(guò)雙酚A合成了環(huán)氧樹(shù)脂,并發(fā)表了相關(guān)的固化專利。經(jīng)過(guò)一系列的研究與實(shí)驗(yàn),P.Castan進(jìn)一步研發(fā)出由環(huán)氧氯丙烷與雙酚A反應(yīng)制得的低熔點(diǎn)樹(shù)脂,并研究了其固化方法。到了1939年,S.O.格林里成功合成了雙酚A型高分子量環(huán)氧樹(shù)脂,并將其應(yīng)用于熱固性涂料,之后在1943年發(fā)布了相關(guān)專利。二戰(zhàn)后,環(huán)氧樹(shù)脂的工業(yè)應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展,尤其在涂料、電器、粘合劑等多個(gè)領(lǐng)域。

自五十年代起,我國(guó)也開(kāi)始生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂,至今已成為市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的聚合物之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),1980年全球環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)量已達(dá)到約36萬(wàn)噸,其中涂料工業(yè)消費(fèi)量占據(jù)較大比重,且產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定上升。

環(huán)氧樹(shù)脂涂料的特性

環(huán)氧樹(shù)脂涂料以其獨(dú)特的性能在工業(yè)中占據(jù)重要位置。這種涂料通過(guò)與金平固化劑或植物油脂肪酸反應(yīng),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子,由熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦?,因此具備了許多優(yōu)異的性能。其中,包括強(qiáng)大的粘結(jié)力、良好的耐化學(xué)藥品性能、出色的防腐蝕性和耐水性,同時(shí)涂膜附著力好、熱穩(wěn)定性及電絕緣性優(yōu)越。然而,環(huán)氧樹(shù)脂涂料也存在一些缺點(diǎn),如耐候性較差、易粉化,涂膜豐滿度不足,因此不太適合作為戶外或高裝飾性涂料使用。此外,由于環(huán)氧樹(shù)脂中含有羥基,若處理不當(dāng),可能會(huì)影響涂膜的耐水性。環(huán)氧樹(shù)脂涂料在市場(chǎng)上有多種類型,但部分品種采用雙包裝形式,制造和使用上稍顯不便。盡管如此,環(huán)氧樹(shù)脂涂料在多個(gè)領(lǐng)域仍有著廣泛的應(yīng)用。

環(huán)氧樹(shù)脂涂料的分類

環(huán)氧樹(shù)脂涂料是合成樹(shù)脂涂料的四大支柱之一,以用途和涂料狀態(tài)分類較多,大體上有五種分類標(biāo)準(zhǔn):

施工方式

噴涂用涂料,滾涂用涂料,流涂用涂料,浸涂用涂料,靜電用涂料,電泳用涂料,粉末流動(dòng)涂料和刷涂用涂料等。

用途

建筑涂料,汽車涂料,艦船涂料,木器涂料,機(jī)器涂料,標(biāo)志涂料,電氣絕緣涂料,導(dǎo)電及半導(dǎo)電涂料,耐藥品性涂料,防腐蝕涂料,耐熱涂料,防火涂料,示溫涂料,潤(rùn)滑涂料,燒蝕隔熱涂料,食品罐頭涂料和阻燃涂料等??傊?,可分為建筑用,工業(yè)用和特種用三種。

固化方法

自干型涂料:?jiǎn)谓M分、雙組分和多組分液體涂料;烘烤型涂料:?jiǎn)谓M分和雙組分固體或液體涂料;輻射固化涂料。

金平固化劑名稱

胺固化型涂料、酸酐(或酸)固化型涂料和合成樹(shù)脂固化型涂料等。

涂料狀態(tài)

溶劑型涂料、無(wú)溶劑型(液態(tài)和固態(tài))涂料和水性(水乳化型和水溶型)涂料。

環(huán)氧樹(shù)脂涂料的應(yīng)用

如今,因?yàn)槭突?、食品加工、鋼鐵、機(jī)械、交通運(yùn)輸、電子和船舶工業(yè)的飛速發(fā)展,環(huán)氧樹(shù)脂涂料的使用量大幅增加:

防腐蝕涂料

為了滿足防腐蝕涂料的特殊需求,人們?cè)O(shè)計(jì)了多種類型的環(huán)氧防腐蝕涂料,包括溶劑型、無(wú)溶劑型(如粉末涂料)和高固體分涂料。這些涂料在鋼材表面、飲水系統(tǒng)、電機(jī)設(shè)備、油輪、壓載艙、鋁及鋁合金表面和耐特種介質(zhì)等場(chǎng)合都表現(xiàn)出了優(yōu)異的防腐蝕效果。

艦船涂料

海洋環(huán)境對(duì)涂料的要求極高,因?yàn)楹I洗嬖诔睗?、鹽霧、強(qiáng)烈的紫外線和微堿性海水的侵蝕。環(huán)氧涂料因其出色的附著力、防銹性、耐水性、機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)藥品性,在艦船防護(hù)中起到了至關(guān)重要的作用。它被廣泛用于船殼、水線、甲板等部位,顯示出耐磨、耐水、耐油和強(qiáng)粘結(jié)性等特性。此外,環(huán)氧飲水艙涂料也已在艦船中得到了廣泛應(yīng)用。

電氣絕緣涂料 

環(huán)氧涂料所形成的涂層具備顯著的性能優(yōu)勢(shì),如電阻系數(shù)高、介電強(qiáng)度強(qiáng)、介質(zhì)損失小,以及出色的耐濕熱、耐霉菌和耐鹽霧等三防性能。因此,它被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域,包括浸漬電機(jī)和電器設(shè)備的線圈、繞阻以及各類絕緣纖維材料;用于各種組合配件的表面涂覆;作為粘結(jié)劑連接各種絕緣材料;為裸體導(dǎo)線提供涂裝保護(hù),以及作為各種澆注料等。這些應(yīng)用都充分展現(xiàn)了環(huán)氧涂料優(yōu)良的性能和廣泛的用途。

食品罐頭內(nèi)壁涂料

為了確保食品罐頭內(nèi)壁具有出色的抗腐蝕性和良好的粘結(jié)性,科學(xué)家們利用了環(huán)氧涂料的特性。這種涂料能夠有效地抵抗酸、硫等介質(zhì)的侵蝕,成為食品罐頭內(nèi)壁的理想選擇。進(jìn)一步地,通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸的接枝反應(yīng),制成了特殊的水溶性環(huán)氧涂料,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于啤酒和飲料瓶的內(nèi)壁,工業(yè)化生產(chǎn)效果顯著,確保了飲料的存儲(chǔ)安全。

水性涂料

環(huán)氧酯配制的水性電泳涂料具備多重優(yōu)點(diǎn),包括良好的防腐蝕性、裝飾性和保色性。這種涂料不僅在汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用,還成功拓展至醫(yī)療器械、電器和輕工產(chǎn)品等領(lǐng)域。雙組分水性環(huán)氧涂料在新舊混凝土之間的粘接表現(xiàn)尤為出色,其強(qiáng)大的粘結(jié)力能夠有效防止機(jī)械損傷和化學(xué)藥品的侵害。此外,它還能在核反應(yīng)堆裝備防護(hù)中發(fā)揮作用,便于去除放射性污染。

地下設(shè)施防護(hù)涂料

環(huán)氧涂料及其改性產(chǎn)品在地下設(shè)施防護(hù)方面扮演著重要角色。由于其出色的防水滲漏性能,環(huán)氧涂料被廣泛應(yīng)用于地下貯罐的防腐蝕,取得了顯著成效,受到了廣泛認(rèn)可。

特種涂料

為了滿足特殊環(huán)境下的應(yīng)用需求,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了多種基于環(huán)氧涂料的特種涂料。例如,環(huán)氧—有機(jī)硅基料制成的高溫涂料和燒蝕隔熱涂料,能夠承受高溫環(huán)境的挑戰(zhàn),適用于宇宙飛行器的防護(hù)。此外,環(huán)氧潤(rùn)滑涂料、環(huán)氧—有機(jī)硅示溫涂料、改性環(huán)氧涂料和環(huán)氧阻燃涂料等也在不同領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用,如鐵軌潤(rùn)滑、設(shè)備溫度指示、金屬膜電阻器和碳膜電阻器的保護(hù),以及電阻器的色環(huán)標(biāo)志等。

環(huán)氧樹(shù)脂的類型

有時(shí),人們把縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂又分為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、Novolac環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和三羥甲基丙烷環(huán)氧樹(shù)脂等。當(dāng)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的重復(fù)單位n=25~100時(shí),一般稱線型環(huán)氧樹(shù)脂。按照化學(xué)結(jié)構(gòu),環(huán)氧樹(shù)脂可分為以下五種類型:

縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂

縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂相當(dāng)于多元酚(或多元醇)與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),脫去氯化氫而得到的產(chǎn)物。

縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂

縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂是一種由二元或多元羧酸與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),脫去氯化氫而得到的產(chǎn)物。

縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂

縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂相當(dāng)于多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),脫去氯化氫而得到的產(chǎn)物。

脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂

由雙烯醚、酯類與過(guò)氧化醋酸等反應(yīng)得到的產(chǎn)物;由丁二烯 環(huán)戊二烯等經(jīng)Diels—Alder反應(yīng)制成環(huán)戊二烯,然后再與過(guò)氧酸進(jìn)行氧化反應(yīng)而得到的產(chǎn)物;由環(huán)已酮與甲醛反應(yīng)制成縮合物,然后再與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),脫去氯化氫而得到的產(chǎn)物。

元素改性環(huán)氧樹(shù)脂

元素改性環(huán)氧樹(shù)脂是在環(huán)氧樹(shù)脂分子中引人特性元素、如鹵素、鈦原子和硅原子等,從而改進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性、耐溫性、介電性和耐水性等。

使用環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)需注意以下幾點(diǎn):

1、佩戴編織或橡膠手套,以免皮膚過(guò)敏。

2、與皮膚接觸時(shí)使用肥皂清洗,如接觸眼睛需馬上用大量清水沖洗,嚴(yán)重者請(qǐng)及時(shí)就醫(yī)。

3、工作場(chǎng)所應(yīng)保持通風(fēng)并防煙防火。

4、大量泄漏時(shí)需打開(kāi)窗戶通風(fēng),用沙子填埋后,再進(jìn)行清除。


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