1、環氧樹脂涂料近年來的發展

 

　　環氧樹脂涂料以其性能優異及應用廣泛而聞名于世，目前，環氧涂料已成為涂料工業中的支柱產品之一。環氧樹脂涂料以其突出的防腐蝕，耐化學藥品性，具有高強度，耐磨損以及環保等特點以及逐漸成為未來涂料的發展方向。已被廣泛應用于石油化工，鋼鐵，交通運輸，海洋工程，地下設施和船舶工業等領域。消防管道屬于管道運輸的一個分支，在鋼鐵管道制品中具有個別性和特殊的意義。對于其涂覆層的選擇也就提出了新的要求。

 

　　2、專用于消防管道環氧涂料的配方設計

 

　　2.1環氧樹脂

 

　　分子結構中含有環氧基團的高分子化合物統稱為環氧樹脂。固化后的環氧樹脂具有良好的物理、化學性能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，介電性能良好，制品尺寸穩定性好，硬度高，柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩定，消防管道涂塑新標準要求非常嚴格，對環氧樹脂的要求也進一步提高，使用單一的環氧樹脂，對于涂膜的性能而言常常是顧此失彼。這里選擇多種環氧樹脂配合使用，使涂層的綜合性能得到更好的提升。首要選擇中分子量的E-12環氧樹脂。它具有適中的黏度和較好的流動性。在此基礎上配合使用粘度稍大的高分子量E-07樹脂和高純度的E-11型環氧，提高涂料的附著力和柔韌性。使用多組分環氧存在一個小的問題，粉末涂料膠化時間的調節略顯復雜，需要找到環氧樹脂、固化劑和促進劑之間協調比例，而不能單純靠促進劑量的增減。

 

　　2.2固化劑

 

　　固化劑又名硬化劑、變定劑，是與樹脂發生縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程的物質�，F在工業化大量使用的固化劑有雙氰胺及其取代產物、二酸二酰肼、咪唑及其衍生物、多元羧酸銨鹽、酸酐加成物、酚羥基樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等。按照CJ/T120-2008中附著力的測試方法進行測試，雙氰胺固化劑與環氧樹脂交聯形成的涂膜經過95℃的水煮超過24h后，很難達到好的附著力性能，一般會大于3級。胺類改性后成膜效果提升，可用于高功能性防腐工業中。酚類固化劑與環氧發生加成反應，成膜期間沒有揮發性物質逸出，不會有針孔和氣孔產生，適合消防器材及管道的涂覆。我們選用的是改性酚羥基樹脂固化劑，實踐證明該交聯劑活性高，制成的粉末涂料可具有良好的流平性、化學抗性和絕緣性；相對其他未改性的交聯劑，涂膜有突出的抗沖擊和抗彎曲性且附著力等級可達到1級，粉末涂料的儲存性和施工性也非常出色。

 

　　2.3固化促進劑

 

　　咪唑類和環脒類是雜環化合物，是環氧樹脂的良好固化劑，又是固化促進劑。國內的廠商大多選其作為促進劑。配合酚羥基樹脂與環氧固化交聯得到性能良好的涂膜。我們選擇咪唑為固化促進劑。

 

　　2.4助劑

 

　　助劑是粉末涂料配方中的重要組成部分，與樹脂、固化劑、填料比較，其用量較少。只占千分之幾或百分之幾，但它對涂膜性能的影響是不可忽視的，在某些情況下，助劑起到了決定性的作用。

 

　　該配方的設計中，添加的助劑有流平劑、脫氣劑、消泡劑、硅烷偶聯劑、增韌劑、抗劃傷劑、附著力增強劑以及阻燃劑。

 

　　流平劑、脫氣劑是平光環氧涂料中必不可少的成分。其中阻燃劑在防火涂料中已有一定的應用，也在持續改進和完善中。而在這里聚磷酸銨阻燃劑是針對消防管道涂覆涂料特別引進的助劑，目的在于最大限度的保證消防管道及器材在突發火險中的可用性。硅烷偶聯劑是由硅氯仿(HSiCl3)和帶有反應性基團的不飽和烯烴在鉑氯酸催化下加成，再經醇解而得，它本身有兩種基團；一種基團可以和被粘的骨架材料結合；而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結合，從而在粘接界面形成強力較高的化學鍵，大大改善了粘接強度。在環氧涂料中引入硅烷偶聯劑能提高樹脂與固體表面之間的黏合強度與耐久性。其余則均為功能增強型助劑，保證環氧涂料制成的內外涂層，特別是內涂層達到現行的國家標準。

 

　　2.5填料

 

　　填料包括體質填料和顏料，是絕大多數粉末涂料制作過程中不可缺少的部分。填料不僅可以改善制品的各種性能，還可以降低成本。該制品選用的體制填料為云母粉，二氧化硅和硅微粉。顏填料為耐高溫紅色顏料。

 

　　云母作填料，可提高涂膜耐熱性；加入二氧化硅(白炭黑)可顯著提高制品的物性；硅微粉也是常用填料之一，外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃，內添加到制品中顯著提高其抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使涂料制品的耐久性提高一倍甚至數倍。

 

　　正如我們見到的很多消防器材、消火栓以及消防管道，均為紅色，一方面紅色可以起到警示的作用，一方面GB/T5315-2010中也明確規定了涂塑層的顏色為紅色。在高溫實驗中，雖然允許涂塑管件外觀發黑或變暗，但實驗溫度高達300℃，所以顏填料首要選擇耐高溫性能好的。

 

　　綜上所述，獲得環氧涂料專用于消防管道配方。

 

　　3、環氧涂料應用于消防管道的意義

 

　　環氧粉末在消防管道涂層中的應用和推廣，不僅提高了消防管道的實際工作能力，還延長了其使用壽命，降低了成本，降低了我國消防制品因結垢生銹造成的浪費，也使國民的生命財產安全得到更有效的保證。