雙酚A型環(huán)氧樹脂是由雙酚A與環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉催化下制得的。該類樹脂實(shí)質(zhì)上由低分子量的二環(huán)氧甘油醚及雙酚A與部分高分子量聚合物一起組成。其固化物的分子結(jié)構(gòu)及其形成則取決于環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，固化物有很高的強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度，具有較高的耐腐蝕性、韌性和耐熱性。環(huán)氧樹脂優(yōu)異的固化性能使得其廣泛應(yīng)用在涂料、玻璃鋼制品、膠泥制備等領(lǐng)域中。
1、雙酚A型環(huán)氧樹脂
1.1分子結(jié)構(gòu)
環(huán)氧樹脂屬于高分子化合物，在其分子結(jié)構(gòu)上含有2個(gè)以上環(huán)氧鍵，適合做防腐涂料的環(huán)氧樹脂主要有雙酚A型、諾伏蠟克型、雙酚F型等3 類。在環(huán)氧樹脂中雙酚A型的原材料比較易得、成本低，因而產(chǎn)量最大，用途最廣，被稱為通用型環(huán)氧樹脂…。
1.2雙酚A型環(huán)氧涂料反應(yīng)機(jī)理
雙酚A型環(huán)氧樹脂性能穩(wěn)定，加熱到200℃不會(huì)聚合固化。它需要與配套的固化劑反應(yīng)后才能形成干膜。通常用胺類的固化劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂反應(yīng)成膜。它的反應(yīng)原理是通過環(huán)氧樹脂分子上的環(huán)氧基和羥基與胺類固化劑中的官能團(tuán)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)乜1。環(huán)氧樹脂與胺類固化劑化學(xué)反應(yīng)式為：
環(huán)氧樹脂的環(huán)氧鍵開環(huán)與胺類固化劑中的官能團(tuán)反應(yīng)生成新的分子結(jié)構(gòu)，這就是起防腐作用的環(huán)氧涂膜。從該反應(yīng)式中可以看出影響環(huán)氧樹脂固化的因素有2個(gè)：
(1)官能團(tuán)的數(shù)量影響環(huán)氧樹脂固化。胺類固化劑中的官能團(tuán)數(shù)量不足，不能與環(huán)氧鍵充分反應(yīng)，環(huán)氧樹脂就不能完全固化。
(2)固化劑的反應(yīng)活性影響環(huán)氧樹脂的固化。固化劑反應(yīng)活性低，不能使環(huán)氧基開環(huán)與其反應(yīng)，須在低溫烘烤的情況下才能反應(yīng)固化;反應(yīng)活性高的固化劑，最佳反應(yīng)溫度也要在10℃以上，否則可能因?yàn)楣袒瘯r(shí)間長(zhǎng)，對(duì)空氣中的H：O和CO：敏感，造成漆膜干燥不充分或不干的情況;也有在低溫下固化的固化劑，但成本偏高。
2、雙酚A型環(huán)氧涂料的涂裝
2.1基礎(chǔ)層處理在涂裝前對(duì)被涂物表面的處理是確保涂料施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。基層處理主要目的有3個(gè)：
(1)清除被涂物表面的各種污垢，使涂膜與被涂物表面有很好的附著;
(2)修整被涂物表面，去除其存在的缺陷，制造涂料需要的表面粗糙度，以有利于涂膜物理粘接;
(3)對(duì)被涂物表面進(jìn)行各種化學(xué)處理，提高涂膜的附著力和防腐蝕能力。
2.2、黑色金屬表面的處理
根據(jù)黑色金屬表面的情況不同，可以選擇性進(jìn)行表面凈化處理、表面化學(xué)處理。
(1)表面凈化處理
通常采用溶劑清洗除油、堿液清洗除油、乳化劑除油;采用手工打磨除銹、機(jī)械除銹、噴射除銹和化學(xué)除銹;采用機(jī)械方法、堿液和清洗液等除去舊涂膜或其他雜質(zhì)。一般的黑色金屬表面都要進(jìn)行表面凈化處理，大多采用手工除銹處理、機(jī)械噴砂處理表面。
(2)表面化學(xué)處理
①磷化處理：將金屬制品表面用鐵、錳、鋅、鎘的正磷酸鹽溶液進(jìn)行處理，使其表面生成不溶性磷酸鹽保護(hù)膜。這樣處理可提高涂膜的防腐蝕性能。
②鈍化處理：用重鉻酸鉀、亞硝酸鈉和鉻酐鈍化劑使金屬表面產(chǎn)生一層結(jié)構(gòu)致密的鈍性薄膜，防止氧化腐蝕、增加涂裝活性、提高金屬與涂膜間附著力。它通常與磷化處理配套使用。
③化學(xué)綜合處理：在同1個(gè)磷化槽內(nèi)進(jìn)行除油、除銹、磷化、鈍化等表面處理。使用此種方式處理小型工件比較方便，但須注意及時(shí)補(bǔ)充配方中的組分。
2.3、涂裝工藝
2.3.1施工前準(zhǔn)備
(1)信息收集：該過程包括4個(gè)步驟。
①核對(duì)涂料的名稱、保質(zhì)期、批號(hào)、生產(chǎn)單位、出廠日期;
②參照說明書掌握施工要求、干燥(固化)方式、漆與固化劑的配比和適用期、配套稀釋劑;
③在被涂物件上小面積試涂，確定施工工藝參數(shù);
④選擇適宜的施工環(huán)境，配備必要的勞保、安全防護(hù)用品。
(2)配料：從環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理可知，雙酚A型環(huán)氧涂料必須與固化劑反應(yīng)才能成膜，而且配比后的涂料適用期短，因此環(huán)氧涂料都是雙組分分裝。主劑儲(chǔ)存日久后顏填料等會(huì)發(fā)生沉淀，所以必須先充分?jǐn)噭蛑鲃┎拍軐蓚€(gè)組分配比。在配比時(shí)稱取配比量的固化劑加入主劑中充分?jǐn)噭?，用稀釋劑稀釋至施工粘?將配比好的涂料熟化30～60 min，然后施工使用。
2.3.2施工方案
(1)雙酚A型環(huán)氧涂料的施工可以采用刷涂、滾涂或噴涂的方式進(jìn)行。采用刷涂法涂裝優(yōu)點(diǎn)是涂料易于滲透到被涂物表面的細(xì)孔內(nèi)，增加對(duì)底材的附著力，缺點(diǎn)是效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大;滾涂的優(yōu)點(diǎn)是涂料易于滲透到被涂物表面的細(xì)孔內(nèi)，增加對(duì)底材的附著力，效率較高，缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度較大。滾涂是應(yīng)用比較多的涂裝方式;噴涂包括氣噴涂、熱噴涂、無氣噴涂。噴涂的優(yōu)點(diǎn)是涂膜均勻、效率高，缺點(diǎn)是涂料的損耗大、易污染，人員需要較好的防護(hù)。
(2)施工工藝：將配比好的底漆涂裝到表面處理好的基材上，自然干燥，待表干后再涂底漆，控制干膜厚度在80斗m左右;自然干燥，待漆膜實(shí)干，一般為24 h后即可涂裝配置好的面漆，經(jīng)自行干燥，待實(shí)干后，再涂裝第二道面漆，控制干涂膜的總厚度在140～170 Ixm 為宜。在施工時(shí)環(huán)境溫度不能低于10℃，保持現(xiàn)場(chǎng)干燥、通風(fēng)良好，配好的漆應(yīng)在說明書規(guī)定的適用期內(nèi)用完?？筛鶕?jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇適宜的涂裝方式。
3、涂裝的問題及解決方案
(1)漆膜不干：產(chǎn)生這種問題的原因是被涂物表面沒有處理好，表面有油或蠟;主劑與固化劑的比例失調(diào)，固化劑量不足以使環(huán)氧樹脂全部反應(yīng)，造成漆膜硬度低、發(fā)濕;現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境濕度大、溫度低、通風(fēng)不良。解決方案：施工前檢查被涂物表面清潔無異物，準(zhǔn)確稱量主劑和固化劑充分?jǐn)噭蜻_(dá)到熟化時(shí)間再施工;控制好施工的涂膜厚度;把握好施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度，在適宜的環(huán)境下施工。
(2)返銹：產(chǎn)生這種問題的原因是被涂物表面處理差，生銹部位沒有除干凈;涂裝不均勻有漏涂現(xiàn)象;現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境過于潮濕。
解決方案：涂裝前檢查被涂物表面，徹底處理干凈;涂裝時(shí)確保涂裝完整均勻，避免漏涂現(xiàn)象;選用耐腐蝕、耐濕好的底漆，涂膜有較大的交聯(lián)密度的。
(3)針孔：產(chǎn)生這種問題的原因主要有溶劑混合比例不當(dāng)、顏填料分散不良、涂料流動(dòng)性能差、漆中混入了不純物質(zhì)，溶劑的揮發(fā)速度過快，長(zhǎng)時(shí)間激烈攪拌涂料、噴涂時(shí)的壓力過高、環(huán)境濕度高、濕膜表面干燥快。
預(yù)防方法：控制好涂料的粘度、調(diào)整溶劑揮發(fā)的速度、避免快速攪拌涂料、涂裝過程中環(huán)境的相對(duì)濕度不得高于70%。
(4)露底：出現(xiàn)露底的原因是涂料本身的遮蓋力不足，這種情況一般較少，涂料遮蓋力的檢測(cè)比較簡(jiǎn)單一般的廠家都可以在出廠時(shí)自檢;顏填料沉淀，在施工前沒有充分?jǐn)嚢杈鶆颍@種情況在施工時(shí)比較容易出現(xiàn);施工前粘度調(diào)整的過低，涂膜過薄，遮蓋不好。這種情況出現(xiàn)的比較多，特別是在環(huán)境溫度較高的現(xiàn)場(chǎng)，涂料中溶劑揮發(fā)較快，施工人員需要在涂刷過程中不斷的補(bǔ)充稀釋劑，保證涂料粘度適宜施工。但是為了涂刷方便，施工人員經(jīng)常會(huì)將漆粘度調(diào)的很低，這樣涂裝后，涂膜很薄，一些本身顏色遮蓋不好的涂料就會(huì)出現(xiàn)露底的情況。
預(yù)防方法：增加漆的顏填料;施工前充分?jǐn)噭蛲苛?按照說明書要求兌稀釋劑，保證涂料的一次成膜厚度。
(5)縮孑L：縮孔會(huì)造成涂膜不均勻附著、涂膜底部露出被涂表面，露出部分面積呈圓形。出現(xiàn)縮孔的原因是涂料對(duì)被涂物表面的濕潤(rùn)不良，對(duì)被涂物表面的接觸角大;涂料的熟化時(shí)間不夠，顏填料選擇不當(dāng)，溶劑的混合比例不當(dāng)，涂料的表面張力過大，固化劑在固化過程中釋放氣泡的能力差，涂料中混進(jìn)了不溶物;被涂物表面不清潔，表面被油、灰塵、雜物污染、涂料與被涂物表面的溫差過大;采用噴涂時(shí)，壓縮空氣中混入了水、油或者空氣不清潔，都可能造成縮孑L。
預(yù)防措施：采用添加具有流平性的助劑，降低涂料的表面張力;保證涂料的熟化時(shí)間，確保配方設(shè)計(jì)時(shí)顏填料、溶劑搭配合理，生產(chǎn)時(shí)保證原材料質(zhì)量，確保非配方中的物質(zhì)不能混入涂料中;涂裝前保證被涂物表面的清潔，按照設(shè)計(jì)要求處理被涂物表面;選擇適合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的涂裝方式，并且要在環(huán)境適宜的條件下涂裝。
4、結(jié)束語(yǔ)
雙酚A型環(huán)氧樹脂是熱塑性樹脂，具有熱固性，能與多種固化劑、催化劑及添加劑形成多種性能優(yōu)異的固化物。固化時(shí)基本上不產(chǎn)生小分子揮發(fā)物，可低壓成型，能溶于多種溶劑。該類樹脂的缺點(diǎn)是耐候性差，在高強(qiáng)度的紫外線照射下性能會(huì)緩慢下降;耐沖擊強(qiáng)度較低，因此其應(yīng)用環(huán)境受到一定的限制。但在實(shí)際涂裝過程中，結(jié)合具體的涂裝條件制定科學(xué)合理的工藝方案，完全能夠保證雙酚A型環(huán)氧樹脂涂料的涂裝質(zhì)量。
