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摘要：环氧树脂防腐材料是一种应用前景十分广泛的材料，在多个行业中得到了广泛的应用。文章首先简要概述环氧树脂防腐材料的基本组成，接着就环氧树脂防腐材料的性能特点展开论述，最后展望环氧树脂防腐材料的应用前景。
关键词：环氧树脂；防腐材料；性能特点；应用前景
环氧树脂是一种重要的热固性树脂，它的介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异，固化收缩率和线胀系数小，尺寸稳定性好，工艺性好。由於具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、耐热及粘接性能，综合性能极佳，更由于环氧材料配方设计的灵活性和多样性，使它在电子电器领域得到广泛的应用。用它配制的环氧树脂胶粘剂素有“万能胶”之美称，广泛用于化工、机械、电子、层压板、建材、涂料、风机叶片等领域。
一、环氧树脂典型材料的组成
环氧树脂防腐材料主要由以下材料组成。
（1）环氧树脂，指含有环氧基的聚合物之统称，主要适用于腐蚀性不太强的介质，耐碱性能较突出，也能耐一般酸（除氢氟酸外）腐蚀。国外防腐蚀市场对环氧树脂的需用量已经大大减少，主要原因在于耐蚀树脂方面不饱和聚酯树脂已经迅速发展、且品种较多。国内市场由于不饱和聚酯树脂起步较晚，因此环氧树脂仍是防腐蚀领域的主要树脂品种之一。环氧树脂的主要特点是粘结强度高、收缩率低、产品脆性大、价格较高，常温固化的树脂使用温度不超过80℃。
（2）环氧树脂的固化剂，有胺类、酸酐类、树脂类化合物等几大品种，其中胺类化合物最为常用，它又可以分为脂肪胺、芳香胺及改性胺等几类。由于乙二胺、间苯二胺、苯二甲胺、聚酰胺、二乙烯三胺等化合物的毒性、气味较大，因此逐步被无毒、低毒的新型固化剂（如：T31．590、C20等）替代，这类固化剂对潮湿基层甚至水下也可以固化，所以日益引起人们的重视和好评。
（3）稀释剂，环氧树脂的稀释通常用非活性稀释剂如：乙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯等，2种非活性稀释剂可以混合使用，有时为了降低固化成品的收缩率、减少孔隙和龟裂也使用活性稀释剂，如环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、多缩水甘油醚等。
（4）增塑剂、增韧剂。单纯的环氧树脂固化后较脆、冲击韧度、抗弯强度及耐热性能较差，常用增塑剂、增韧剂来使树脂增加可塑性、改善韧性、提高抗弯强度和冲击韧度。
（5）填充料。粉料、细骨料、粗骨料、玻璃鳞片统称为填充料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加入适当的填充料可以降低制品的成本、改善其性能，在胶液中填充料的用量一般为树脂用量的20%～40%，配制腻子时加入量可较多些，一般可为树脂用量的2～4倍，常用的粉料为石英粉、瓷粉，此外还有石墨粉、辉绿岩粉、滑石粉、云母粉等。
二、环氧树脂防腐材料的综合性能及主要特点
环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作结构胶。固化收缩率小，一般为1％～2％，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一，线胀系数也很小，其产品尺寸稳定，内应力小，不易开裂。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。电性能好是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。稳定性好，抗化学药品性优良。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当，环氧树脂不易变质，超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
耐化学药品性：选用活泼氢的摩尔质量为38的多元胺加成物固化剂，配方由于环氧官能度高，交联固化涂膜的交联密度大，耐化学药品性突出，但因涂膜内的氨基氮原子易受酸类进攻，则耐酸性差。值得注意的是，只有酚醛环氧树脂涂膜有稍好的耐酸性和耐甲醇性。防介质渗透性：常见的气体和液体腐蚀性渗透介质（简称介质）对涂膜有较强的渗透能力。环氧树脂涂膜有优异的防介质渗透能力，快速而准确地预测环氧涂膜的抗介质渗透性，引起人们关注。溶剂的溶解度参数（简称溶度参数）与破坏环氧涂膜的关系、水蒸汽和盐水对环氧涂膜渗透率及涂膜耐水性的研究等，均已报道。环氧树脂材料特点概括：固化方便，附着力强，收缩性低，化学性稳定，耐霉菌。工艺简单，无需施加过高的压力，具有良好的绝缘性，耐化学腐蚀，具有较好的耐油性和耐溶剂性。
三、环氧树脂防腐材料的市场前景
环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘结性能，可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。例如：飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳涂装等都大量使用环氧树脂。它已成为国民经济发展中不可缺少的材料。它的产量和应用水平也可以从一个侧面反映一个国家的工业技术的发达程度。
环氧树脂的生产主要集中在美、日、欧三个地区，其他还有韩国、中国、泰国、南非和委内瑞拉等。我国的生产能力与韩国相近。世界环氧树脂生产，主要由Shell、Dow、Ciba三大巨头所垄断。另外，日本的东都化成、大日本油墨、日本环氧树脂制造公司，韩国的国都化学等几家公司以其先进的生产工艺在世界环氧行业中亦占令人瞩目的一席之地。我国虽然已经成为世界最大的环氧树脂生产与消费国，但由于我国环氧树脂生产厂商发展较先进国家晚了几十年。
目前国内还没有一家环氧树脂生产厂商的产能排到世界前三大厂商之列，我国环氧树脂生产厂家虽有一百多家，但除了岳阳和无锡等少数几家外，大多规模很小。而发达国家的环氧树脂生产厂家一般为几家或十几家，因此我国环氧树脂行业集中度低，行业内尚没有具有绝对规模优势的生产厂商。我国环氧树脂产品结构单一，总体质量距国际水平有一定差距。普通环氧树脂占国内环氧树脂总产量的绝大部分，高品质环氧树脂的比例较小，造成国内市场上一方面普通环氧树脂供大于求，竞争激烈，产能利用率不高；另一方面电子元件封装专用、覆铜板专用、功能性粉末涂料、电工浇铸、汽车底漆和风力叶片等对适用性、稳定性要求较高的高品质环氧树脂却供不应求，大量依赖进口。在国外几家公司加紧对我国环氧消费市场渗透、抢占的情况下，国内厂家面临着极为严峻的挑战。我国是全球最大环氧树脂市场，环氧树脂材料市场前景十分看好。
总之，伴随着我国工业化进程的逐步推进，对于环氧树脂材料，特别是具备优良性能的高端产品的需求量与日俱增。而传统的落后的工艺则日渐成为限制我国环氧树脂材料发展的主要瓶颈。因此防范较低工艺水平项目的重复建设，不断开拓高端产品以及绿色产品成为了我国环氧树脂材料生产企业的当务之急。
参考文献：
[1]钱阳.环保型无溶剂环氧防腐涂料的设计及应用研究[D].扬州大学,2015
[2]夏伟.石墨烯/环氧树脂复合涂层的制备及其在辐照环境中防腐性能研究[D].南京航空航天大学,2016
[3]钱阳,邱国栋,毛正和,朱爱萍.玻纤布/无溶剂环氧防腐涂料复合管道外防腐材料的研制[J].中国涂料,2015,3002
论文作者:倪雅
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/17
标签：环氧树脂论文; 性能论文; 环氧论文; 树脂论文; 固化剂论文; 材料论文; 不饱和论文; 《防护工程》2017年第24期论文;