恒远固体树脂在粉末涂料中的应用生产管理部课件

固体环氧树脂在

粉末涂料中的应用（一）

生产管理部尹东献给市场部冲锋陷阵的兄弟们1一，环氧树脂（EpoxyResin)环氧树脂起始于1930年代，40年代后期开始工业化。可用作粘合剂、涂料、注塑料和纤维增强复合材料，广泛应用于机械、电机、化工、航空航天、船舶、汽车、建筑等工业部门。环氧树脂是泛指两个或两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族有机化合物为骨架，并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间、或成环结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。环氧树脂种类繁多，双酚A型环氧树脂占我国环氧树脂总产量的90%，粉末涂料用环氧树脂绝大多数属这一类生产管理部尹东2二，环氧树脂的发展史1891年德国的Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物1909年俄国化学家Prileschajew发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物1934年Schlack用胺类化合物使含有大于一个环氧基团的化合物聚合制得了高分子聚合物1938年瑞士的Pierrecastan及美国的Greenlee所发表的多项专利都揭示了双酚A和环氧氯丙烷经缩聚发应能制得环氧树脂；用多元有机胺类或邻苯二甲酸酐均可使树脂固化，并具有优良的粘结性。1947年美国的DeVoe－Raynolds公司进行了第一次具有工业生产价值的环氧树脂的制造。不久，瑞士的CIBA公司，美国的Shell公司等都开始了环氧树脂的工业化20世纪50年代初期，环氧树脂在电气绝缘浇铸、防腐蚀涂料、金属的粘结等应用领域有了突破，于是环氧树脂作为一个行业蓬勃地发展起来了生产管理部尹东3四，中、高分子量固体树脂的合成方法合成方法一步法二酚基丙烷（双酚A）和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下进行缩合反应。用于制造中等相对分子质量的固态树脂，如E-20、E-14、E-12、E-10的制备。二步法也称为熔融聚合、添加法。即液态E－型环氧树脂和二酚基丙烷在催化剂存在下进行加成反应,制造高相对分子质量的固态环氧树脂。如E-10,E-06,E-03的制备生产管理部尹东5五，特性指标1：平均相对分子质量和相对分子质量分布Ⅰ.平均相对分子质量和相对分子质量分布

双酚A型环氧树脂不是单一相对分子质量的化合物，而是含有不同聚合度

的同系分子的混合物。

平均相对分子质量的大小决定了树脂的环氧基含量、羟基含量、树脂的粘

度、软化点及溶解性等，并对固化工艺、固化物的性能及树脂的应用领域

有很大的影响

相对分子质量分布会影响环氧树脂的结晶性、粘度、软化点等性能在环氧粉末涂料中的使用情况：相对分子质量及其分布范围的宽窄对环氧粉末涂料的性能有较大的影响。粉末涂料使用的604环氧树脂通常相对分子质量范围1429-2222，平均环氧值为0.12mol/100g相对分子质量分布愈宽，环氧值控制范围就加大，而环氧值是计算固化剂用量的依据，因此就增大了设计配方的难度。环氧树脂的分子量分布范围控制愈窄愈好，一般分布在2000-4000左右，这样易于控制胶化时间和固化速度，又有较为统一的熔点以获得平整、光滑的涂膜

重防腐环氧粉末应选择分子质量分布窄的环氧树脂

生产管理部尹东6六，特性指标2：环氧基的含量反应活性很大的环氧基是环氧树脂的最重要的官能团，环氧基的含量是配制和鉴定环氧树脂质量的主要手段之一，是环氧树脂固化体系配方设计的主要依据之一。环氧基含量的表示方法：环氧当量——定义为含1mol环氧基的环氧树脂的质量（g），单位：g/mol环氧值——每100g环氧树脂中所含环氧基的物质的量。单位：mol/100g环氧当量=100/环氧值

在环氧粉末涂料中的使用情况:一般认为环氧值较高的环氧树脂固化后交联密度增大，其涂膜物理性能和抗化学性能都较好，因此用于生产粉末涂料的604树脂环氧值以控制在0.10~0.13为最佳

生产管理部尹东7八，特性指标4：氯含量生产管理部尹东双酚A型环氧树脂中的氯通常以三种形式存在：即活性氯（易皂化氯或水解氯）、非活性氯（结合氯）和无机氯。活性氯（易皂化氯）是由于环氧树脂合成过程中正常加成的环氧氯丙烷因脱HCL的闭环反应不完全而形成的，易水解。无机氯主要是在合成树脂时缩合反应产生的大量NaCL,虽经水洗去除，但还可能残留微量NaCL。无机氯对室温电性能的影响非常明显，必须加以限制。有机氯负效应：降低固化物的电气性能和耐水性使腐蚀性增大，有机氯正效应：能防止液体环氧树脂结晶，缩短凝胶时间，促进固化反应。通常用无机氯含量来衡量后处理工艺，用有机氯含量来衡量树脂合成反应情况在环氧粉末涂料中的使用情况：制备环氧粉末涂料时，这两项指标越小越好。反之，将影响涂膜的机械性能和外观质量。在防腐环氧粉末涂料中总氯对涂层的耐阴极剥离性能影响很大；总氯越高，阴极剥离半径越大。9九，特性指标5：杂质含量生产管理部尹东杂质含量：在生产过程中不可避免会在树脂中残留少量杂质，如水、有机溶剂、NaCL、游离酚、环氧氯丙烷高沸物等。这些杂质对环氧树脂的电性能、色泽、储存性以及固化物的性能影响极大。水和有机溶剂会在固化成型过程中挥发，导致起泡，影响固化物质量。游离酚对固化反应有明显得影响。在环氧粉末涂料中的使用情况：环氧粉末涂料中使用环氧树脂的杂质含量通常用挥发份来表征。挥发份：是环氧树脂中的水分及其它的挥发物的总称。挥发份的大小表示树脂在水洗阶段其水份及挥发物去除的程度。粉末涂料在成膜时挥发份应尽量的低，否则就会在涂膜表面出现针孔、缩孔或失光、致密性差等，影响粉末涂料的存储性、反应活性等弊病。所以在选用粉末涂料专用树脂时挥发份应控制尽量小。在防腐环氧粉末涂料中挥发份对涂层的孔隙率（粘结孔隙率、断裂孔隙率）性能影响很大；挥发份越大，孔隙率级别越大。9十，特性指标6：外观与色泽生产管理部尹东在环氧粉末涂料中的使用情况：粉末