酚类固化剂在重防腐粉末涂料配方中的性能与研究

解晓雷 

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概述

重防腐涂料是一种在严酷的条件下能够长期有效使用的涂料，主要作用更体现在其功能方面。热固性重防腐粉末涂料与普通粉末涂料对比同样更注重于对基材的保护功能。目前市场常用为熔结型环氧粉末涂料（FusionBondedEpoxy，简称FBE），工件通过预热进行粉末喷涂，快速固化后冷却完成涂装。该防腐涂层具有与基材具有非常好的粘结力；涂膜表面光滑，具有良好光泽；具有极强的抗渗透、防腐蚀能力，涂层适应温度区间大；表面硬度高，涂层致密性强，具有良好的抗植物根茎穿刺能力；涂膜具有优良的抗高温阴极剥离能力等优异性能被广泛应用在各类输油、输气、输水管道的内外壁防护上。

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FBE的防腐机理及发展方向

重防腐粉末涂料的基料是改性环氧树脂,它的结构中含有高极性和活性的环氧基,能与金属表面形成化学键且有很强的附着力,固化剂酚类物质,属于加成固化反应,没有小分子挥发物放出,不会形成针孔而影响涂膜防腐性,这对防腐涂料是非常重要的。

FBE粉末使用的环氧树脂是酚醛改性环氧,即在双酚A环氧树脂的基础上引入部分双酚A酚醛环氧树脂,这种树脂是多官能度热塑性酚醛环氧树脂,反应性很强,涂膜具有优异的耐热性、耐化学品性及很高的玻璃化温度和硬度,但交联密度大,屈挠性较差,加入双酚A环氧树脂结合后的产品,既有屈挠性又可以重度防腐。

常用酚类固化剂是带有酚羟基的线性双酚A酚醛树脂,线性双酚A酚醛树脂固化剂的结构和玻璃化温度与双酚A环氧树脂相似,能与环氧树脂很好溶合,并有很好的颜填料润湿性。此固化剂在高温下与环氧树脂反应性极强,形成的涂层柔韧致密,具有良好的物理及化学性能,适合长输管线的重度防腐。线性双酚A酚醛树脂是一种多官能度的固化剂,与酚醛改性环氧树脂结合将得到非常好的抗高温、抗化学品性。

FBE涂层长效防腐的管件是涂层表层物理性能、涂层Tg、附着力、交联密度、孔隙率等指标，其中提高涂层交联密度为关键因素。随着涂层交联密度的提升涂层硬度、Tg、抗渗透能力与抗阴极剥离性均会有所提高，但整体柔韧性会随之下降。如何通过环氧或固化剂的调整来提高涂层交联密度在FBE功能进展方面会起到重要的促进作用。

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成膜树....