环氧树脂作为一种广泛应用的热固性树脂，具备诸多独特优势，特别是对金属、木材及混凝土等极性基材展现出强大的附着力，同时拥有出色的耐化学腐蚀性。然而，其耐候性和韧性相对较弱。为了克服这些局限，业界通过改性环氧树脂或与其他树脂复配，有效提升了其耐候性和柔韧性，进而拓宽了应用范围。
随着环保意识的日益增强，环氧树脂的未来发展趋势聚焦于水性、高固体分及无溶剂产品的研发。快和涂涂一同探讨环氧树脂在多个领域的实际应用吧。
环氧树脂的应用
环氧树脂凭借其出色的粘接性、热稳定性和耐化学腐蚀性，成为胶黏剂、涂料及复合材料等领域的核心树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等行业。其中，约35%的环氧树脂被用作涂料。依据固化方式，环氧树脂涂料可分为四种类型：常温固化型、自然干燥型、烘干型及阳离子电泳型：
纯环氧树脂涂料
由环氧树脂与常温固化剂构成，双组分包装，适用于无法烘烤的大型钢铁与混凝土结构。其优势在于10℃以上即可形成耐化学腐蚀的涂膜，但易泛黄、粉化。
自然干燥型环氧涂料
通过不饱和脂肪酸、松香酸等与环氧树脂酯化制得，按油长可分为长油型（干性）、中油型（半干性）和短油型（不干性）。加入环烷酸钴等金属盐催干剂后，成为单组分涂料。其固化机制类似醇酸树脂，通过空气中的氧使不饱和双键交联，提升耐久性。该类涂料性能优于醇酸树脂，但同样存在泛黄、粉化问题。
烘干型环氧涂料
需烘烤固化，常用酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、醇酸树脂和多异氰酸酯等作为固化剂，烘烤温度因固化剂种类而异。该类涂料既可用于底漆，保护基材，也可用于面漆，装饰表面，但更多作为底漆，利用其出色的耐腐蚀性。
阳离子电泳环氧涂料
作为阳离子电沉积涂料，具有卓越的防腐性能，专为批量生产的钢铁制品设计。它由阳离子化的聚酰胺树脂、嵌段多异氰酸酯及盐化环氧树脂组成，通过电泳原理，在阴极上沉积形成高浓度涂膜，再经烘烤固化。此方法非常高效，常用于大量涂装的场合，如汽车底涂和铁架涂装。
环氧树脂涂料在防腐蚀、电气绝缘、交通运输、木土建筑及食品容器等领域有着广泛的应用。本节主要介绍防腐蚀环氧树脂涂料，电气绝缘环氧树脂涂料，汽车、船舶等交通工具用环氧树脂涂料以及食品容器用环氧树脂涂料。
防腐蚀环氧涂料
金属腐蚀源于其与接触介质的化学或电化学反应，这一过程会破坏金属结构，导致设备失效。在国民经济中，金属腐蚀引发的资源浪费巨大，全球每年因此损失的经济价值高达约10000亿美元，这一数额相当于火灾、风灾和地震造成损失的总和。防腐涂料作为一种高效、经济且广泛应用的防腐手段，备受国内外关注。随着建筑、交通、石化、电力等行业的蓬勃发展，防腐涂料市场迅速扩张，规模已仅次于建筑涂料，位居市场第二。
据统计数据显示，2004年我国防腐涂料总产量达到了60万吨，而预计到2020年，这一数字将突破100万吨。在众多防腐涂料品种中，环氧树脂涂料以其出色的性能占据了主导地位，成为用量最大的高性能防腐涂料之一。
纯环氧树脂涂料
纯环氧树脂涂料是以低分子量的环氧树脂为基础的、树脂和固化剂分开包装的双组分涂料，可以制成无溶剂或高固体分涂料。环氧树脂主要以E44、E-42、E-20为主，这类涂料室温下干燥，养护期在1周以上。这类涂料主要包括改性脂肪胺固化环氧防腐蚀涂料、己二胺固化环氧防腐蚀涂料、聚酰胺固化环氧树脂防腐蚀涂料。
环氧煤焦油沥青防腐蚀涂料
煤焦油沥青有很好的耐水性，价格低廉，与环氧树脂混溶性良好。将环氧树脂和沥青配制成涂料可获得耐酸碱、耐水、耐溶剂、附着力强、机械强度大的防腐涂层，且价格比环氧涂料价格低。因此该类涂料已广泛应用于化工设备、水利工程构筑物、地下管道内外壁的涂层。其特殊的优点是具有突出的耐水性，良好的耐酸、耐碱和耐油性，优良的附着力和韧性，以及可配成厚浆和高固体分涂料，但不耐高浓度的酸和苯类溶剂，不能做成浅色漆，不耐日光长期照射，也不能用于饮用水设备上。
无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料
无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料是一种不含挥发性有机溶剂、固化时不产生有机挥发分的环氧树脂涂料，这种涂料本身是液态的，施工时可采用喷涂、刷涂或浸涂。其主要组成有环氧树脂、固化剂、活性稀释剂、颜料和辅助材料。相对于溶剂型环氧树脂涂料，具有较为明显的优点，如在空间狭窄、封闭的场所进行涂料涂装时，若使用溶剂型涂料，就有可能发生施工人员中毒、溶剂滞留和涂层固化不充分的问题，而使用无溶剂型涂料可以避免上述这些问题。另外无溶剂涂类可以厚涂、快干，能起到堵漏、防渗、防腐蚀的作用。
环氧酚醛防腐蚀涂料
环氧酚醛防腐蚀涂料是以酚醛树脂为固化剂的一种环氧树脂涂料。酚醛树脂中含有酚羟基和羟甲基，在高温下可引起环氧树脂固化，而在常温下两者的混合物很稳定，因此可制成稳定的单组分涂料。这种涂料既具有环氧树脂良好的附着力，又具有酚醛树脂良好的耐酸性、耐热性，因此是一种较好的防腐蚀涂料。
电气绝缘环氧树脂涂料
绝缘涂料在电机、电器制造中不可或缺，其品质直接关系到电工设备的技术指标、经济性能和运行寿命。电气绝缘涂料作为绝缘材料的关键部分，涵盖漆包线绝缘漆、浸渍绝缘漆、覆盖绝缘漆、硅钢片绝缘漆及黏合绝缘漆等多种类型。这类涂料需具备机械性能、防腐蚀性能及卓越的绝缘性能，而环氧树脂或其改性产品恰好满足这些要求。
电气绝缘环氧树脂涂料具体分为环氧漆包线绝缘漆、环氧浸渍绝缘漆等多个品种。环氧漆包线绝缘漆，采用高分子量环氧树脂如E-05、E-06，搭配醇溶性酚醛树脂固化剂，主要用于潜水电机、化工厂电机、冷冻机电机及油浸式变压器绕组等，得益于环氧树脂的耐化学品、耐湿热、耐冷冻特性，但缠绕性和耐热冲击性有限，限制了其应用范围。环氧浸渍绝缘漆则包括烘干绝缘漆、无溶剂绝缘漆等多个子类，广泛应用于各类电气设备中。
交通工具用环氧树脂涂料
汽车车身用环氧树脂涂料主要是离子电泳涂料，它一般是以水作分散剂的水性环氧树脂涂料，多采用电沉积法进行涂装，其耐腐蚀性能非常优越，专门用于大型生产如汽车车身等的钢铁制品的底漆涂料。
船舶用涂料主要是指船只、舰艇，以及海上石油钻采平台、码头的钢柱及钢铁结构件免受海水腐蚀的专用涂料，主要有车间底漆、船底防锈漆、船壳漆、甲板漆以及压载水舱漆、饮水舱漆、油舱漆等。
车间底漆主要用于车间内成批钢铁材料的预处理，是造船预涂保养钢板的主要底漆，一般为环氧树脂富锌底漆，通常为3罐装，甲组分为超细锌粉，其用量以干膜中锌粉含量82%～85%为宜，乙组分为E-20环氧树脂液中加入氧化铁及膨润土、气相二氧化硅，丙组分为聚酰胺固化剂液，其胺值为200。
船底防锈漆是指涂刷在船舰水线以下，长期浸在水中的船用防锈涂料，也可用于深水码头钢柱、海上钻采石油、天然气平台等的钢柱及钢铁结构。环氧树脂沥青防锈涂料及纯环氧树脂防锈涂料能经受长期海水浸泡、干湿交替、阴暗潮湿的环境，是船底防锈漆中的佼佼者。船壳漆是指涂刷在水线之上的船用防锈涂料，要求附着力强、耐水性好、耐磨、耐候性好。室温固化环氧—聚酰胺涂料固化后能得到坚韧、附着力强、耐水、耐磨的涂层，所以能作为长效的船壳漆。为提高漆的耐候性，配方中加入耐候性好的颜料。
甲板漆除要求有耐水、耐晒、耐磨、耐洗刷外，还要求耐石油、机油及具有防滑作用。
环氧树脂类甲板漆由底漆、中间漆和面漆三组涂料组成，底漆为环氧树脂富锌底漆，中间漆为环氧树脂云母氧化铁底漆，面漆为环氧树脂甲板漆。
食品容器用环氧树脂涂料
食品容器是指贮存食品的罐、桶等容器，至今金属容器仍占首位，主要有白铁、马口铁、铝箔等金属品种。为了防止在长期的贮存期内金属容器在食品的条件下发生腐蚀，就必须在金属容器内壁涂上涂料。由于食品是一种特殊商品，必然要求涂料固化后对金属的附着力强，涂膜保色性好，耐焊药性强，耐腐蚀性好（尤其是针对罐装液体食品），且必须符合食品卫生标准。环氧树脂通常是和其他树脂并用后才用作食品罐头内壁涂料的。主要有环氧树脂/酚醛树脂涂料，环氧树脂-甲酚甲醛树脂涂料、环氧树脂-氨基树脂涂料、环氧树脂-聚酰胺树脂涂料等。
写在最后
环氧树脂是一种典型的热固性树脂，其主要特点是固化时不产生自由基，因而具有较高的热稳定性、良好的耐热性和突出的力学性能，广泛用于航空航天、汽车制造、电子电器和建筑行业等领域。
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