1、摘要目前，金屬腐蝕已經給世界各國帶來了巨大的經濟損失，長期以來為了減少腐蝕的損失，人們采取了各種措施，但迄今為止最普遍、最經濟、最實用的保護措施還是涂料保護。近年來各種環境友好型涂料如水性涂料、粉末涂料以及高固體份材料等越來越多的受到人們的青睞和市場的認可。在這些環境友好型涂料中使用最多最廣泛的是水性涂料。本文概述了國內外水性環氧涂料的研究進展，介紹了水性環氧防腐涂料的制備方法，對涂膜性能的影響因素進行的探討。由實驗得出結論，當環氧胺氫當量比是11時，其涂膜綜合性能是最好的。隨著PVC的值增大，涂膜的耐鹽水性能提高，在PVC為30時，涂膜的耐鹽性達到一個最大值。PVC為30的涂膜附著力性能較為

2、優異。關鍵詞：環氧樹脂；水性防腐涂料；涂膜性能；顏填料體積濃度AbstractAt present, metal corrosion has brought a huge economic loss to the whole world, long-term since in order to reduce the corrosion loss, people have taken all kinds of measures, but at present the most common, the most economical, the most practical protective m

3、easures or protective coating.In recent years a variety of environmental friendly coatings such as waterborne coatings, powder coatings and high solid materials by more and more people of all ages and market recognition. In these environmental friendly coatings used in the most extensive is water-ba

4、sed paint.This article provides an overview of the domestic research progress of water-borne epoxy coatings, introduced waterborne epoxy anticorrosive paint preparation method. We have discussed the effect factors of film coating performance, according to the research , we can see that when the equi

5、valence ratio of epoxyamine hydrogen is 11，this coating shares the best performance.Key Words: Epoxy resin; Waterborne anticorrosive coating material; Pigment volume concentration; Coating performance目錄前言4第一章金屬防腐涂料的相關理論51.1目前采用金屬防腐蝕的方法51.2金屬防腐涂料的組成51.3水性防腐涂料的研究進展及發展趨勢61.4水性環氧防腐涂料81.5課題的提出及研究內容8第二章實驗

6、102.1原料的準備102.2基料的選擇102.3原料的制備102.4性能測試實驗112.5性能測試方法11第三章結果與討論133.1性能測試結果分析133.2影響涂膜性能因素的分析133.3顏料體積濃度對涂膜性能的影響143.3.1 PVC對涂膜耐鹽性的影響143.3.2 PVC對涂層附著力的影響153.4結語16參考文獻17謝辭19前言金屬受周圍環境介質的化學或者電化學作用而損壞的現象稱為金屬腐蝕。在電力、冶金、化工、機械、交通運輸等工業企業大量使用鋼鐵等金屬設備、金屬構件和金屬埋沒件，這些設備和構件在其周圍的氧、水、電解質離子等介質的作用下，日積月累地出現腐蝕、嚴重腐蝕或損壞，甚至造成重

7、大事故和巨大經濟損失。目前，金屬的腐蝕已經給世界各國帶來了巨大的經濟損失，根據美國、日本、加拿大等國公布的一些腐蝕損失資料，腐蝕造成的直接經濟損失約占國民經濟總產值的2.5%4.2，而且據估計，世界上約有20的金屬材料因被腐蝕而無法回收1，因而金屬的腐蝕及防護問題引起了世界各國的普遍重視。我國每年金屬腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的42，每年腐蝕損失超過火災、風災和地震造成損失的總和3。長期以來，為了減少腐蝕的損失，人們采取了很多措施，如金屬的電化學保護法、腐蝕介質處理法、覆蓋層保護法等等。但迄今為止最普遍、最經濟、最實用的保護措施還是涂料保護，涂料防腐以其施工簡便、經濟適用、不受設備面積

8、、形狀的約束以及具有一定的裝飾效果等特點而被廣泛的應用。目前普通金屬表面涂敷的防腐蝕涂層常采用的是溶劑型涂料，盡管它們具有抑制腐蝕的作用，但由于它們含有對人體易造成損害的有害氣體和重金屬，造成了環境污染問題4，同時溶劑易燃、易爆的特點給環境帶來了不安全的隱患。隨著人們對環保意識的日益增強，水性涂料成為涂料發展的重要方向和研究熱點。在水性防腐涂料中，水性環氧防腐涂料因其突出的防腐性能而成為水性涂料中的研究重點。第一章 金屬防腐涂料的相關理論1.1目前采取的金屬防腐蝕的方法金屬的腐蝕是由于金屬與周圍介質發生化學或電化學作用的結果。因此，防止金屬腐蝕的主要方法必須考慮金屬和介質兩個方面。鋼鐵是使用量

9、最大，應用范圍最廣泛的金屬。保護鋼鐵，阻緩它的腐蝕，延長鋼鐵制品的壽命，是最為重要的防腐蝕工作，在腐蝕與防腐蝕領域中，關注最多的也就是鋼鐵的腐蝕與防護，在實踐中應用較多的防腐蝕手段主要包括采用緩蝕劑、電化學保護（其中包含陰極保護盒陽極保護兩種）、采用防護覆蓋層和涂裝防腐蝕涂料5。緩蝕劑能夠在腐蝕介質中抑制鋼鐵的腐蝕，其方法有以下幾種：使陽極極化，如使用鉻酸鹽，亞硝酸等：使陰極極化，如使用聚合磷酸鹽等，或者是在鋼鐵表面上成膜，阻止外界腐蝕因子的入侵：或者金屬產品裝入容器中進行充氮封存，減少腐蝕因素進行保護，但是只能用于一般的腐蝕環境，對于大型的鋼結構不太適用。電化學保護根據其原理，有陽極保護和陰

10、極保護兩種。陽極保護主要是對其進行鈍化，保護其在強氧化介質中不受腐蝕。陰極保護法是使鋼鐵成為陰極并極化，以減小或防止腐蝕，它可以分為犧牲陽極保護法和外加電流保護法。犧牲陽極保護法，是采用一種電位比所保護金屬更負，即化學性質更為活潑的金屬或合金，與被保護的金屬聯結在一起，使其獲得陰極極化而受到保護。外加電流陰極保護法是由直流電源通過輔助陽極對被保護體施加保護電流，使被保護體成為陰極并獲得極化，從而免受腐蝕的一種保護技術。在金屬表面噴涂有機或無機涂料，起到防銹耐腐蝕的作用，這是一種經濟有效而又最方便的方法。金屬防腐蝕保護目前主要采用這種簡便有效的方法，即使用涂料保護，這也是本文主要介紹的內容。傳統

11、上將油漆分為底漆、中間漆和面漆，底漆主要作用是提供鋼結構的防銹功能，中間漆主要是增加漆膜厚度以加強防護能力，面漆則既可封閉腐蝕介入鋼材表面，同時又起著裝飾美化作用。涂料防腐蝕有諸多的優點：涂料供選擇的品種多，適用于多種用途；涂料的涂裝工藝方便，特別適用于面積大，結構造型復雜的設備保護，涂層的修整，重涂和更新都相對容易，可以在設施和生產不停止運行的情況下進行施工；涂料顏色齊全，能滿足不同工程的規范要求，在一些復雜的環境中(如工廠區的供料，供熱，供水管線)便于標記，區分和檢查；一般情況下，對于不需要重涂的儀器設備，涂料成本和施工費用低于其它防腐蝕措施。1.2金屬防腐涂料的組成防腐涂料有四個部分組成

12、：成膜物質、顏填料、助劑及溶劑。1) 成膜物質。成膜物質是組成涂料的基礎，可以做為涂料成膜物質的種類很多，樹脂是一類無定型狀態存在的有機物，通常指未經加工的高分子聚合物。現代樹脂經常采用幾種樹脂相互補充或相互改性，以適應各方面的要求。成膜物質具有粘結涂料中的其它成分形成涂膜的作用，它對涂膜的性質有決定作用。2) 顏料。顏料是涂料中一個重要組成部分，它們通常是極小的固體粉末，分散于成膜樹脂中，主要賦予涂料豐富的色彩，具有遮蓋涂層、阻擋光線、提高漆膜的耐水性、耐候性、增加機械強度、硬度、耐磨性、延長漆膜的使用壽命等作用。顏料一般是不溶于水的無機化合物，如金屬及非金屬元素的氧化物、硫化物及鹽類。在涂

13、料中有時也使用某些不溶于水的有機顏料和溶于水及醇類的有機顏料。這些顏料能與金屬基體表面或涂料成膜物質中的某些成份起化學反應，從而使金屬表面鈍化或生成保護性物質。3) 助劑。助劑的作用是對涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改進作用。助劑的使用是根據涂料和涂膜的不同要求而確定的。助劑是涂料輔助材料組分，不能單獨形成漆膜在涂料成膜后可作為漆膜的一個組分而在漆膜中存在。現代用作涂料助劑的物質包括多種無機和有機的化合物，其中包括高分子化合物，4) 溶劑。溶劑是不包括無溶劑涂料在內的各種液態涂料中所含有的，為使這些類型液態涂料完成施工過程所必需的一類組分。它原則上不構成漆膜，也不應存留在漆膜之中。溶劑組分通

14、常是可揮發液體，做為溶劑組分包括能溶解成膜物質的溶劑，能稀釋成膜物質溶液的稀釋劑和能分散成膜物質的分散劑，習慣上稱之溶劑。現代的某些涂料中開發應用了一些既能溶解或分散成膜物質為液態又能在施工成膜過程中與成膜物質發生化學反應形成新的物質而存留于漆膜中的化合物，它們原則上也屬于溶劑組分，通稱為反應性溶劑或活性稀釋劑。現代很多化學藥品包括水、無機化合物和有機化合物都可以用作涂料的溶劑組分。其中以有機化合物品種最多，通常有脂肪烴、芳香烴、醇、酯、醚、酮、含氯有機物等，總稱為有機溶劑。1.3水性防腐涂料的研究進展與發展趨勢水性涂料是以水作為溶劑和稀釋劑，克服了傳統溶劑型涂料易燃、易爆、有毒、有害的缺點，

15、無毒害且無刺激性氣味，安全環保，使用方便，用水代替高價格的有機溶劑，也節省了資源并且降低了生產成本。但與溶劑型涂料相比，水性涂料的配方較為復雜，通常包含有多種添加劑，而這些添加劑常常影響到涂膜的性能，導致涂膜的性能下降，尤其是耐水性與耐腐蝕性，而作為防腐涂料，通常對其性能要求較高，因此水性防腐涂料的技術難度較大，發展比較緩慢，在長時間內幾乎沒有大的突破。但國內外對水性防腐涂料的研究一直沒有停止過，隨著技術水平的提高和生態環境法規的制約以及人們對自身健康要求的提高，在防腐蝕領域，水性防腐涂料逐漸被人們所接受。從歐洲涂料市場來看，防腐涂料中水性涂料的使用比例正在不斷增加，水性涂料的平均增長率正在超

16、過傳統的溶劑型涂料，越來越多的成功應用案例也表明，即使在惡劣條件下，水性涂料也可為鋼材提供良好的防腐蝕性能。另外，水性涂料的干燥覆涂時間短，無稀釋劑成本，停工時間短(使用較少的涂層和產生較少溶劑氣味問題)，所以其真正的優點是涂料的高性能和高效施工帶來的低成本。水性防腐蝕涂料的發展經過了四個階段6，具體如下：第一階段：在水性防腐涂料發展的初期，這一時期對環保的要求不高，人們更關心水性體系的低易燃性、較低的氣味及使用水清洗設備的低成本：另一方面所使用的領域較窄，防銹顏料也較簡單。第二階段：20世紀60年代中期，苯丙共聚物乳液開始出現，這些樹脂顯著的特點是低吸水率。而且與各種防銹顏料的相容性較好。這

17、一時期逐步形成典型的防腐涂裝體系為：二道底漆、二道面漆或者三道無氣噴涂。第三階段：70年代末，人們發現鉛系(如紅丹)、鉻酸系(鋅黃)等傳統防銹顏料對人體及環境有較大的危害，新型低毒防銹顏料開始成為大家關注的重點。自交聯聚合物分散體也是在這一時期開始出現，它有較好的濕附著力、防閃銹性及抗化學品性。第四階段：80年代后期，人們對產品性能要求的不斷提高，水性樹脂開始向多元化發展，近幾年高性能的聚氨酯分散體、含氟聚合物、聚酯、有機硅樹脂等基料的研究開發也引起了很大關注。當今涂料與塑料、黏合劑、合成橡膠、合成纖維成為五大合成材料涂料工業屬于高新技術產業，其發展水平是一個國家化學工業發達水平的標志之一 。

18、2000年世界涂料產量達22002400萬噸（中國180萬噸，排名第4），其中溶劑型涂料約占涂料總量的30%。涂料在干燥成膜時向空氣中散發的揮發性有機化合物對人類生態環境構成了嚴重的威脅。傳統的溶劑型涂料中加進了大量的有機溶劑如苯、甲苯、二甲苯等，占到涂料總量的60以上，排放到空氣中在紫外線的輻射下會產生光化學煙霧、形成酸雨，對大氣造成很嚴重的污染，同時造成了資源的極大浪費。從上世紀六十年代以來涂料的污染問題就已經引起廣泛關注，隨著整個社會對環境保護和勞動保護意識的加強，世界各國相繼制定了限制VOC排放的法律法規。如美國關于VOC排放的國家建筑和工業保護（AIM）法規1999年9月13日正式起

19、作用；北歐、丹麥、瑞典、荷蘭等地規定，內墻涂料最大含量標準為75gL-1（包括水），2000 年1月1日起生效7；我國則于2001年針對10種室內建筑裝修材料制定了強制性的安全標準8。當今世界涂料發展潮流是向“5E”邁進，即提高涂膜質量（Excellence of finish）、方便施工（Easy of application ）、節省資源（Economics）、節省能源（Energy saving）和適應環境（Ecology）涂料的研究應向水性化、高固體分化、高性能化和功能化方向發展，環境友好涂料（或稱綠色涂料）是人們的共同期待。1.4水性環氧防腐涂料環氧樹脂是平均每個分子含有兩個或兩個以

20、上環氧基的熱固性樹脂。由于環氧樹脂因易于加工成型、固化物性能優異而得到廣泛應用，通過環氧和進化、填充無機填料、環氧結構改性、膨脹單體改性等高性能化后可以制成防腐涂料。環氧樹脂也因此成為目前應用數量最多、應用范圍最廣的重防腐涂料用樹脂。環氧樹脂涂料具有優異的防腐蝕性及耐化學品性能和耐油性，對眾多底材具有極佳的附著力，能與多種固化劑固化，可根據需要采用靈活多樣的配方，環氧涂料的這些優異性能使得環氧樹脂作為漆基在防腐涂料中占有主導地位，在溶劑型防腐涂料中，環氧樹脂的優異性能得到了充分體現，當前環氧防腐涂料主要是溶劑型涂料，但環氧樹脂在水性防腐涂料的研究與應用中也一直具有十分重要的地位，水性環氧防腐涂

21、料在國外是發展最快的水性防腐涂料品種。國外從七十年代開始研究開發水性環氧樹脂9，水性環氧體系的制備是通過在環氧樹脂分子上接上陰離子基團通常是胺(或氨)中和的梭基，使環氧樹脂具有自乳化能力10，但這類水基體系的制備需要經過化學接枝反應，工藝較為復雜，生產成本增加11。Robinson在1981發表的文章中指出，要獲得好的環氧樹脂水基分散體系，需要先對環氧樹脂進行接枝改性，對樹脂直接乳化獲得好的水性體系是不可能的。相反轉乳化技術的開發與應用使得環氧樹脂乳液的制備取得長足進步12,13，到八十年代末，相繼發表了采用相反轉法制備環氧樹脂水基乳狀液的專利14-17，當前環氧樹脂水性體系的制備在國外已經比

22、較成熟。近幾年來國內外關于水性環氧防腐涂料的研究主要集中在以下幾個方面：(1)環氧樹脂水性化技術的研究；(2)環氧樹脂的改性；(3)水性固化劑的合成與篩選；(4)乳化劑及固化劑對水性防腐涂料防腐性能的影響；(5)水性環氧防腐涂料防腐機理；(6)無毒害防腐顏料的研究與開發；(7)助劑對涂料防腐性能的影響等。1.5課題的提出及研究內容長期以來大多數采用溶劑型防腐涂料，傳統的溶劑型涂料不僅易燃，易爆，在貯存、運輸、施工時帶來諸多不安全因素。此外，溶劑的價格昂貴，在成膜以后溶劑全部揮發到空氣中，這不僅是一種能源的浪費，并且造成嚴重的環境污染問題。傳統溶劑型防腐涂料會排放大量的有機溶劑，長期吸入VOC會

23、導致疲勞、喪失記憶和協調功能以及神經系統疾病；VOC在太陽紫外光線的輻射下會產生光化學煙霧或形成酸雨；VOC中有許多是致癌物或對中樞神經有麻醉作用；某些VOC具有光化學臭氧產生潛能或具有高臭氧排空潛能18。但是目前在國內，防腐涂料仍然以溶劑型為主，主要是由于水性樹脂的制備技術還不成熟，制備出的水性涂料性能比溶劑型的要差一些，同時水性涂料的涂膜的致密性比溶劑型涂料差，從而影響了各項性能的發揮。如何提高涂膜致密性，賦予涂膜更加優異的性能成為研究水性涂料的關鍵。本文旨在為了得到優異性能的防腐蝕涂料而對涂料的相關內容進行了研究。本文主要從以下幾個方面對水性環氧涂料進行研究：（1） 對涂料的組成進行研究

24、，包括成膜物質、固化劑及部分助劑，確定涂料組成。（2） 對涂膜的性能進行研究：1) 檢測其固含量、吸水率、附著力、耐沖擊力、柔韌性、硬度等;2) 環氧胺氫當量比對涂膜性能的影響;3) 顏料體積濃度對涂膜性能的影響。第二章 實驗2.1原料的準備水性環氧樹脂：3520一WY一55(55)卓越產品公司；水性環氧固化劑：HTW一208(60)，蘇州圣杰特種樹脂司；消泡劑、分散劑：迪高公司；磷酸鋅防銹顏料：凱佰公司；氧化鐵紅：工業品，國產；金紅石型二氧化鈦：工業品，國產；炭黑(pH 68)：工業品，國產；填料：工業品，國產；二丙酮醇：工業品；去離子水：工業品。2.2基料的選擇作為雙組分涂料，顏填料可以加

25、在環氧組分內，也可以加在固化劑內，可根據兩個組分的當量考慮，除使加入顏、填料后的兩個組分的質量比較接近外，還要考慮其制漆工藝性，即比較顏、填料在哪個組分里分散、研磨更容易些。由于環氧固化劑HTW-208呈樹脂狀，它是水稀釋性胺加成物，對顏料、填料有潤濕性，且在研磨過程中不受溫度的影響，也不受研磨道數的限制，易于研磨。而水性環氧脂3520-WY-55的樹脂類型為固體樹脂分散液，呈乳液狀，研磨道數不得超過2道，否則會破乳，使研磨的細度不易達到指標要求。所以選擇環氧固化劑HTW-208為A組分中的基料，選擇水性環氧樹脂3520-WY-55作為B組分的基料。顏、填料加在固化劑組分內。2.3涂料的制備包

26、括底漆和面漆的配方和制備方法，以及配漆方法。（1）配方：在水性環氧防腐涂料中，根據用途和性能要求的不同，分別制備底漆和面漆。底漆的顏色主要是鐵紅色，面漆的顏色可制備各色，現以灰色為例。底漆和面漆皆由A、B兩個組分組成。（2）制備方法：底漆。A組分：按配方量將HTw-208樹脂、鐵紅、磷酸鋅、填料、助劑和去離子水混合，分散均勻，研磨合格后，過濾，包裝即為A組分。B組分：按配方量將3520-wY-55樹脂、去離子水混合分散均勻，過濾，包裝即為B組分。面漆。A組分：按照配方量將HTw-208樹脂、二氧化鈦、炭黑、填料、助劑和去離子水混合，分散均勻，研磨合格后，過濾，包裝即為A組分。B組分：按照配方量

27、將3520-wY-55樹脂、去離子水混合分散均勻，過濾，包裝即為B組分（3）配漆比例由于水性環氧體系的組成和成膜機理的特殊性，環氧與胺氫的物質的量之比對涂膜的性能有很大的影響。在配制環氧涂料時通常采用環氧與胺氫為等物質的量之比，但在一定范圍內改變物質的量之比,可改善涂膜的某些性能。通過綜合考慮，研究中使環氧樹脂過量10，欲提高涂膜的耐鹽霧性。以上底漆和面漆的配漆比例均為n(A)：n(B)=1：115。2.4性能測試實驗（1）按照上述基礎配方和制備方法制備樣品和樣板。（2）進行試片制備和涂裝，常規的測試基材為馬口鐵，鹽水浸泡基材為鋼板，試樣表面都要用砂紙打磨處理，除凈錫層的鐵銹或氧化層，使金屬的

28、表面呈現出均勻的金屬光澤，用無水乙醇擦拭試樣，當處理的表面處于干燥狀態時既可涂。可采用手工涂刷的方式進行涂刷。涂裝后試樣在80的恒溫干燥箱進行固化2h即可。采用石蠟對用于做涂層浸泡試驗的試驗周邊進行封邊。2.5性能測試方法常規性能測試包括涂層固含量、沖擊性、硬度和附著力的測試。按照GBT 6739_1996標準，測試涂膜的鉛筆硬度；按照GBT1731一1993標準，測試漆膜柔韌性；按照GBT9286_1998標準，測試漆膜附著力(劃格法)；按照GBT1732一1993標準，測試漆膜耐沖擊強度；按照GBT1763一1989標準，測試漆膜耐鹽水性(3氯化鈉)；按照GB/T1763一1989標準，測

29、試漆膜耐酸性(3硫酸)；按照GBT1763一1989標準，測試漆膜耐堿性(3氫氧化鈉)。第三章結果與討論3.1性能測試結果分析水性環氧防腐涂料的物理測試性能結果如下：固含量：底漆45%，面漆40%；附著力：1級；耐沖擊力：50cm；柔韌性：1mm；硬度：底漆0.6，面漆0.6。由測試結果可以看出水性環氧防腐涂料的各項性能指標較傳統的溶劑型涂料已經有很大的提高，這是因為在水性環氧防腐涂料領域，水性環氧樹脂的不斷發展拉，水性環氧固化劑也是隨著水性環氧樹脂的不斷發展而同步發展的，使得水性環氧防腐涂料性能不斷提高。同時隨著改性防銹顏料(改性磷酸鋅、硼酸鋅等)的不斷出現，使水性環氧防腐涂料更加環保化，性

30、能更加優異。3.2影響涂膜性能因素的分析環氧胺氫當量比對涂膜的綜合性能有很大的影響，但在實際制備中，一般不會以正好反應完全的配方進行涂料的配制，而是根據涂膜性能的要求而使環氧過量或固化劑稍微過量以改善涂膜的某些性能。本文研究了不同環氧胺氫當量比對涂膜性能的影響情況，結果如下表1所示。由表可見，不同的環氧胺氫當量比對涂膜的干燥時間、耐化學品性、附著力等性能有明顯的影響。當環氧胺氫當量比為9時，涂膜的固化時間縮短，附著力為1級，耐酸堿性能及耐水性較差，不能很好的起到防腐的作用。這是因為，環氧過少，過量的水性胺固化劑游離在涂膜中，既造成膜的交聯網絡不嚴密，又容易增加氧氣、水分的滲透率，造成涂膜耐腐蝕

31、性能急劇下降；同時，交聯網絡的密度較小，除硬度有所下降，其他涂膜機械性能都很優秀；胺氫過量、水性固化劑乳化融合環氧樹脂更為容易，交聯速度加快，縮短了干燥時間；同時，胺固化劑是親水的，胺的過量將會影響涂膜的耐水性能19表1 環氧胺氫當量比對涂膜性能的影響檢測項目環氧胺氫當量比0.80.91.01.11.2表干時間h557910實干時間h1.01.11.52.02.5附著力（劃格法）1級1級1級1級2級耐酸性h24h起泡48 h起泡72 h起泡96 h起泡72 h起泡耐堿性h24 h起泡48 h起泡72 h起泡96 h起泡96 h起泡耐水性h240 h起泡240 h起泡360 h起泡480 h起泡

32、360 h起泡當環氧胺氫當量比為12時，其耐酸堿性能得到很大的提高，但其附著力有所降低，且干燥時間增加。這是由于固化劑的量相對較少，造成固化時間增加，固化時間減少后，固化不完全，固化后交聯致密度低，影響了涂膜的附著力。所以無論是環氧過量還是胺類固化劑過量，涂膜的性能都比較差。因而只有在一定的范圍內改變環氧與固化劑的配比，才能有利于提高涂膜的性能。當環氧胺氫當量比是11時，此時環氧稍微過量，涂膜干燥時間、耐酸堿性及耐水性等綜合性能較好，附著力為l級；當環氧胺氫當量比是10時，此時固化劑與環氧正好反應完全，但是在耐酸堿及耐水性能上不及環氧胺氫當量比為11的試樣。通過表1，我們可以發現，當環氧胺氫當

33、量比是11時，其涂膜綜合性能是最好的。當環氧稍微過量時，有利于提高涂料的耐酸堿性、耐水等性能，這是因為環氧是親油的，而胺固化劑是親水的，因此，減少胺固化劑的用量就提高了整個體系的親油性。而當固化劑稍微過量時，涂料的固化速度和交聯密度將得到一定程度的提高，從而有利于提高涂膜的光澤度、耐磨性、耐溶劑性和耐污染性，附著力也會有所提高20。因而，本實驗選擇環氧胺氫當量比為11為比較合適，其涂膜綜合性能是最好的。當環氧稍微過量時，有利于提高涂料的耐酸堿性、耐水等性能。而當固化劑稍微過量時，涂料的固化速度和交聯密度將得到一定程度的提高，從而有利于提高涂膜的光澤度、耐磨性、耐溶劑性和耐污染性，附著力也會有所

34、提高。3.3顏料體積濃度對涂膜性能的影響3.3.1PVC對涂膜耐鹽性的影響顏料在干膜中所占的體積百分數定義為顏料體積濃度PVC。水性環氧涂料的顏料體積濃度對涂層的防腐等性能有很大的影響。如果向乳液中加入顏料過少，顏料粒子不能連續，顏料難以發揮其應用的作用，導致涂層的耐腐蝕等性能下降，如果向乳液中加入顏料過多，將導致樹脂不能完全包覆顏料粒子，涂膜的致密性下降，從而影響漆膜的耐久性；此外，水性環氧涂料的表干時間隨著PVC的增大而縮短，因為水性環氧涂料的干燥涉及到兩個過程，即水分的揮發及固化反應的進行。水性環氧涂料的表干時間主要決定于固化反應的進行。PVC增大時，涂層表面基料所占的比例減少，因而表干

35、時間縮短但同時光澤度也降低。顏料體積濃度一般為3238。顏料體積濃度過高或過低，涂膜均早期失效21-23表2 PVC對涂膜耐鹽性的影響PVC%202530354045耐鹽性d7.5172318136由上表知，隨著PVC的值增大，涂膜的耐鹽水性能提高，但到了一定值的時候，其防銹性能都有一定程度的下降。這是由于隨著顏填料的增加，涂膜的封閉性升高，防腐性能升高；但隨著PVC超過一定值（臨界PVC）時，隨著顏料體積的增加，滲透性增加，涂膜中的孔隙增多，會導致其防腐性能下降。由實驗可知在PVC為30%時，涂膜的耐鹽性達到一個最大值。3.32PVC對涂層附著力的影響選用兩種水性環氧樹脂乳液做成膜物，制備出

36、了水性環氧涂料，將涂料與一定量的固化劑混合后，刷涂于白口鐵片表面，于80鼓風干燥箱內固化2h即可。根據附著力測試標準GBT92861998對涂膜進行測試，下表為不同PVC對涂膜附著力的影響情況。表3 PVC對涂層附著力的影響PVC%202530354050附著力000122從結果可以看出，PVC30時，其附著力十分優異，為O級；當PVC為35時，其附著力良好，為l級；當PVC30時，其附著力降低，為2級。這是因為，PVC較低時，乳液中的顏料含量較低，導致固化時交聯度很高，使涂層致密度提高，因而提高了涂膜的附著力；而當PVC逐漸增加到40和50時，因為顏料的含量過高，使得乳液不能很好的包裹顏料，

37、涂膜的致密度下降，導致涂層附著力降低。由此可知，隨著PVC的值增大，涂膜的耐鹽水性能提高，在PVC為30時，涂膜的耐鹽性達到一個最大值。PVC為30的涂膜附著力性能較為優異。3.4結語通過對水性環氧樹脂、水性環氧固化劑以及助劑等各組分的合理選擇，可以制備出性能各異的水性環氧涂料。水性環氧涂料的諸多性能優勢決定了其與溶劑型或無溶劑型環氧樹脂涂料相比具有更為廣泛的應用前景20。參考文獻1 柯偉中國腐蝕調查報告M北京：化學工業出版社，2003，242曹楚南悄悄進行的破壞金屬腐蝕M北京：清華大學出版社，2000，9-103耿耀宗現代水性涂料M北京：中國石化出版社，2003，1-24江洪申，寧超峰，陳安仁.水性防腐蝕涂料的研究與發展概況.腐蝕與保護,2006,9:433-437,4425樓李華.水性環氧腐蝕涂料J.熱固性樹脂,2006,8:35-386 朱德勇水性自交聯丙烯酸防腐涂料中國涂料，2004，12：39-427Frank N J