关键词：环氧；单罐装；防腐蚀

    0 引言

    随着中国加入 WTO 和国内基础设施建设的迅速发展，工程项目更趋大型化。如跨海大桥、海上机场等，这些巨型工程处于恶劣的海洋环境中，钢结构的腐蚀十分厉害，需要长效防护涂层进行保护。其它的大型工程和设备，包括海上钻井等工程设施、船舶、集装箱、码头、矿井、铁路机车、 ( 核 ) 电站、大型运输和起重设备、石油化工设备、油罐、输送管道、煤气柜等，均要求涂层寿命达到十几年以上，少的也要有 5 - 1O 年。因此，在钢材表面涂装重防腐蚀涂料显得尤为重要。重防腐本身是一个系统工程，涂料是其重要组成部分，虽然重防腐涂料厚涂层能起到很好的屏蔽作用，但一旦涂层局部破损，破损的部位腐蚀很快，因此重防腐涂层的第一道底涂层大多采用富锌涂料 ( 或热电弧喷锌、铝 ) ，通过阴极保护来抑制损伤部位钢材腐蚀反应的发生，中涂采用厚浆型环氧云母氧化铁涂料等，面涂采用耐水、耐化学、耐候性优良的高固体分涂料，如聚氨酯面漆等。

    传统重防腐底层均采用双组分环氧富锌系统，虽然环氧树脂漆有许多优点，诸如：对各种底材附着力好；抗化学品性能优良；含芳环而坚硬，但有醚键便于分子链旋转，具有一定的韧性；对湿面有一定的润湿力等，但也存在不足之处。

    (1) 光化学性差。环氧树脂中含有芳香醚键，漆膜经 Et 光 ( 紫外线 ) 照射后，易降解断链，所以耐候性较差。

    通常的双酚 A 系环氧树脂不耐户外 Et 晒，漆膜易失去光泽，然后粉化，不宜用作户外的面漆。例如我国秦皇岛煤码头，按德国某公司要求采用环氧树脂面漆，结果发生了粉化。

    (2) 低温固化差。环氧树脂一般需在 10 ℃ 以上固化，在 10℃ 以下则反应缓慢而困难，对于大型物体，如船舶、桥梁、港湾、油槽等寒季施工实为不便，虽可 加些促进剂，但作用不明显。

    (3) 施工固体分低。提高涂装厚度，能增强涂层的屏蔽能力，重防腐涂层的膜厚一般在 250 — 500 μ m ，这并非是常规防腐涂料增加复涂次数可以造就的。这样会带来大量溶剂对大气的污染，以至不能符合各国政府对涂料挥发性有机化合物 (VOC) 排放愈来愈严格的规定。高固体分厚浆型重防腐涂料，触变性能好，使每道涂层的干膜厚度可达 70 — 100 μ m ，某些重防腐涂料一次涂装可达干膜 50～ 1 000 μ m 。现今国际上主流是采用高固体分涂料产品，其固体含量 >70 ％，它们完全符合涂料产品中有机挥发物含量 (VOC) 规定的要求，在固体含量 >80 ％时， VOC 含量 < 335 g ／ L( 美国环保署 (EPA) 规定工业涂 料 VOC< 350 g ／ L) 。

    (4) 双组分，施工麻烦。常规富锌油漆配合比为 10 ： 1 — 12 ： 1( 质量比 ) ，油漆工经常会由于固化剂 倾倒不彻底而施工，从而导致涂膜性能下降。综上所述，环氧树脂漆既有优点，又有不足之处。对此，我公司经技术革新解决了金属表面防腐 蚀问题及双组分变单组分的技术难题。

    1 改性环氧树脂的制备

    要克服传统环氧漆的弊病，首先要制备高性能的抗腐蚀树脂。我们以环氧树脂为主原料，经丙烯酸改性后制备的热固性树脂，其硬化特性与不饱和聚酯 (VP) 类似，经加成聚合交联反应，其化学结构． 如下：

    (2) 对热固性树脂的一般化学腐蚀，大多数为酯键的水解或极性基团的氧化或卤化，如在最高级不 饱和聚酯 (VP) 的双酚 A 一马来酸聚酯化学结构中， 存在许多酯基，且末端为极性 (COOH) 及羟基 (OH) ，这些化学官能团基本上都会受到化学攻击，至于 ORTHO 与 ISO 型聚酯，当然比双酚 A 型更差。而我 们开发的树脂不仅酯基少 ( 只在末端基 ) ，分子末端亦无极性官能团，且末端酯基更有甲基提供立体保 障，所以相对的，耐化学品性要优于不饱和聚酯 (VP) 。

    (3) 除上述酯基、极性基团的差异外，树脂的不饱和基团只存在末端基，不同于 ORTHO ， ISO 型或双酚 A 型、VP 均存在于分子中，末端不饱和的设计，提供树脂高度的交联反应性，且硬化后树脂残存更少 的不饱和基团，所以能展现更优异的耐化学品性。

    (4) 树脂的羟基设计在主链上，此二级羟基提供 树脂拥有快速的润湿功能及良好的粘接强度。

    (5) 以双酚 A 为主链，提供树脂很好的物理性能及耐热性而醚键，则提供漆膜良好的柔韧性。 从以上结构中，可以得知该树脂具有优异的物 理化学性能、机械性能及各种抗性。表 1 是几种树脂 的性能比较。

表 1 几种树脂的性能比较

    2 树脂在富锌漆中的应用

    制备了性能优良的高性能抗腐蚀树脂后，应用在富锌漆中与常规产品进行了比较，结果见表 2 。

表 2 树脂在富锌漆中的应用