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腐蝕問題一直以來困擾著涂料職業(yè)，本文重點著眼于粉末涂料配方體系中對防腐影響的一些要素，當(dāng)然大氣環(huán)境與基材在很大程度上也會影響著涂層的腐蝕性能。

與其他化學(xué)體系比較，環(huán)氧樹脂因為其共同的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予。其優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐水性以及與基材的附著力。

所以在防腐領(lǐng)域，環(huán)氧樹脂占大多數(shù)。文中對不同類型的環(huán)氧樹脂，固化劑以及常用的防腐助劑和填料進行了分析。

1、導(dǎo)言

隨著工業(yè)技術(shù)的快速開展，環(huán)境保護問題現(xiàn)已越來越遭到全世界的注重。特別是在我國，政府機構(gòu)聲明在2015年初開端對溶劑涂料廠商征收高達(dá)4%的消費稅。

因為粉末涂料的VOC幾乎接近于零，這對于粉末涂料廠商是個好消息，將會提供更多的開展契機與政府的大力支持。

粉末涂料已廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域，諸如修建、轎車、管道、移動通信和家用電器等。粉末涂料職業(yè)中，涂料防腐的工作與研討一直沒有間斷過。

有關(guān)橋梁、修建物、飛機、轎車與輸氣管道等腐蝕損壞的報導(dǎo)習(xí)以為常。盡管在油氣管道職業(yè)中現(xiàn)已開宣布一種有效的陰極保護措施，但仍存在涂層損壞的狀況。

涂層損壞的影響要素許多，這或許遭到包含成膜物質(zhì)、顏填料、助劑、基材類型、前處理工藝、固化工藝、涂層厚度與涂層附著力在內(nèi)涂料體系的影響，也或許包含溫度、濕度、細(xì)菌與紫外線在內(nèi)外部環(huán)境的影響。所有腐蝕影響要素間的聯(lián)系如圖1所示。 

對于粉末涂料廠商而言，防腐功能的改善關(guān)鍵在于涂料本身化學(xué)組成的設(shè)計，這就需要挑選適宜的成膜物質(zhì)、顏填料與防腐助劑。接下來這些影響要素將逐個介紹。

2、成膜物質(zhì)

粉末涂料所用樹脂主要為聚酯、丙烯酸、聚氨酯與環(huán)氧。聚酯結(jié)構(gòu)中存在著酯基，易于在潮濕環(huán)境下水解；丙烯酸結(jié)構(gòu)中也含有酯基，被證明易在酸雨環(huán)境下遭到破壞；

聚氨酯可用于防腐涂料，但價格高昂；價格合理與防腐功能優(yōu)良的環(huán)氧樹脂，則是個很好的挑選，如圖2所示，就以雙酚A型環(huán)氧為例。

雙酚A型環(huán)氧優(yōu)秀防腐功能的決定因素如下：

（1）側(cè)羥基賦予了同金屬杰出的附著力

（2）骨架中醚鍵賦予了優(yōu)秀的耐化學(xué)性與耐堿性；

（3）結(jié)構(gòu)中無酯基，具備杰出的耐水性；

（4）高交聯(lián)密度賦予了對基材更杰出的屏蔽作用；

除了雙酚A型環(huán)氧，線性酚醛改性環(huán)氧與雙酚F型也可用于防腐粉末涂料中，兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖如圖3與圖4所示。 

從化學(xué)結(jié)構(gòu)上分析，線性酚醛改性環(huán)氧同雙酚A型環(huán)氧與F型環(huán)氧相比，單位摩爾物質(zhì)中含有更多數(shù)目的環(huán)氧基團與芳香環(huán)，固化后交聯(lián)結(jié)構(gòu)更為細(xì)密，具有更優(yōu)秀的防腐功能，但一起也存在脆性這一缺陷，一般很少在粉末涂料中單獨使用。

在重防腐粉末涂料中，線性酚醛改性環(huán)氧往往與雙酚A型環(huán)氧共混使用，以到達(dá)優(yōu)秀的防腐功能與力學(xué)功能。粉末涂料用雙酚F型環(huán)氧主要是為改善涂料的流平性，也可同雙酚A型環(huán)氧共混使用。

除了化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量也是影響環(huán)氧各項功能的重要因子，其影響狀況如圖5所示。同高分子量環(huán)氧相比，因為低分子量環(huán)氧含有更多數(shù)目環(huán)氧基團，固化后涂層的交聯(lián)密度增大，從而涂層的硬度添加，柔韌性與沖擊強度降低。

低分子量環(huán)氧比高分子量環(huán)氧結(jié)構(gòu)中含有較少數(shù)目的羥基，也會降低涂層與基材間的潮濕性與附著力。

綜合環(huán)氧各項功能考慮，環(huán)氧的分子量須在必定范圍內(nèi)，或大或小均會影響到涂層的防腐功能。在重防腐領(lǐng)域中，環(huán)氧的分子當(dāng)量一般在700-900g/eq，分子量散布較窄。

在固熱性粉末涂料配方中，成膜物質(zhì)主要由樹脂與固化劑組成。粉末涂料用環(huán)氧的常見固化劑包含咪唑、胺類（雙氰胺與芳香胺類）、酸酐與酚類固化劑等。

其中，咪唑因為活化能低與固化反響劇烈，固化后涂層內(nèi)應(yīng)力大與力學(xué)功能不佳，很少單獨使用，而是常常作為環(huán)氧粉末涂料的催化劑。雙氰胺具有杰出的綜合功能與性價比，是常見的粉末涂料固化劑。

幾種芳香胺也可用于粉末涂料固化劑，例如Z.Wang等研討了三種芳香胺類固化劑（二氨基苯砜、間苯二胺與酚醛胺）固化涂層在濃度為10%的熱硫酸溶液中的防腐功能，發(fā)現(xiàn)二氨基苯砜固化涂層具有更好的防腐功能。

因為酸酐易產(chǎn)生刺激性氣體，儲藏穩(wěn)定性不佳，在一定程度上約束了它在粉末涂猜中的使用。酚類固化劑以其低烘烤溫度、快速固化與優(yōu)秀防腐功能的長處，成為在重腐蝕環(huán)境如油氣管道領(lǐng)域中的首選。