摘要：本文详细分析传统涂料在防腐中的应用，同时介绍水性环氧涂料的特点以及应用优势，并对水性环氧涂料与传统涂料进行研究对比实验，探讨两者在性能方面的区别和差异，希望可以为今后相关工作提供理论性帮助。
关键词：水性环氧涂料；重防腐；应用技术
前言
在海洋工程当中，因为机械设备往往需要在高湿度、高盐雾环境之下长时间工作，所以钢结构表面往往会形成严重且剧烈的腐蚀变化，导致机械设备的工作环境要求比较高，设备的钢结构表面需要涂抹一层较厚的防腐材料，从而保障基材的使用价值与寿命。传统的溶剂型防护涂料虽然在实际防腐性能方面比较理想，但是因为涂料环境较为恶劣，生产的工艺落后，所以整体应用效果不理想。对此，探讨水性环氧涂料重防腐应用关键技术具备显著现实意义。
1.重防腐涂料水性研究现状
当前的水性涂料主要是以水分散介质为主，为了规避传统的溶剂型涂料所具备的易燃易爆问题，满足我国在低碳绿色环保、循环持续发展等方面的基本要求与理念，水性环氧涂料逐渐成为当前研究的热点。当前，水性环氧涂料在重防腐涂料当中的应用主要是以水性环氧、水性聚氨酯、水性无机硅酸锌以及水性丙烯酸涂料为主[1]。但是，因为在市场方面的使用价值并不高，再加上消费者在思维理念方面的约束以及水性产品在价格方面的问题，导致传统溶剂型涂料的使用比例仍然比较高。另外，相对于溶剂型涂料而言，水性环氧涂料仍然存在着较多的问题，例如表面清洁难度较高、冬季施工的难度较高、厚涂性比较差以及使用周期短等问题，这一些都是关键性技术问题。
2.水性环氧涂料的关键技术
环氧树脂与固化剂的反应是形成三维网状的主要聚合物，同时在防腐蚀领域当中的应用也较为突出。当前，水性环氧涂料的主要以两种方式存在，第一种是I型水性环氧树脂的体系，也就是液态性状的环氧树脂和水溶性胺体系，因为其具备的低相对分子质量的液体环氧树脂与水性环氧固化剂的合成，这一类体系当中得分环氧固化剂与液体环氧树脂相对较为均匀，在水分挥发之后乳液颗粒可以实现聚集的效果，最终形成接近于VOCs的体系。另一种是II型水性环氧树脂的体系，这一种体系主要是以液体、固体改性环氧乳液、水性环氧固化剂体系为主，因为低相对分子质量的液体和固体性改性环氧树脂的构成，这一种体系当中存在着较为突出的分散性，呈现出疏水性的乳胶颗粒状态，在水分挥发之后便可以实现相互转换，从而让两种成分从原本分散的状态形成一种连续体状态，颗粒之间相互聚集形成一层膜，这一种体系的使用周期相对比较长[2]。但是，上述两种水性环氧涂料在实际的应用方面仍然有部分关键性技术有待处理，这也是导致水性环氧涂料在各个工业领域中无法普及应用的关键。
下面选择我国知名的3家涂料厂商所生产的双组份水性环氧涂料与市场当中的高固体份含量的溶剂型涂料进行研究对象。前者以A、B、C代表，后者中环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆分别以E、F表示。借助实验的方式，通过涂装制版以及固化保养（7d）以及漆膜理化性能的检测，分析水性环氧涂料在重防腐当中的应用关键与技术难点。
对于4种不同涂层实行耐中性的盐雾性能检测，在海洋重防腐领域的耐盐雾性能合格后，以盐雾实验1440h之后，划痕位置单向扩蚀低于2mm，未刮痕位置无气泡、生锈、开裂以及剥离等问题。样板的耐中性盐雾时间结果中，水性环氧涂料材料中只有C材料在1000h时发生生锈，而其余的两种水性环氧涂料与溶剂型材料在1500h时均无生锈问题，1000h时划痕单边均为＜1mm，在1500h时溶剂型材料划痕单边＜1mm，而水性环氧涂料的划痕单边分别为＜2.5、＜3.0、＜2.0[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，通过这一实验之后发现，水性环氧涂料在搅拌过程中会形成大量的微小气泡，在通过筛网分离之后静置10分钟后涂料会发生浮色与分层的情况，这一现象主要是因为水性环氧涂料在表面张力方面的突出性，水性环氧涂料和对向部分颜涂料的分散性、润湿度而言比较差，在辊涂的过程中无法保障流动性与转移率的平衡，从而很容易发生颗粒与粘度的异常问题，导致水性环氧在固化反应方面不够均匀，同时在加入了乳化剂之后具备较强的亲水性，可以在涂层当中迁移形成缺陷，导致整体防腐的性能不断减弱。同时，溶剂型配套的两种材料当中，云母粉具备较强的叠层效果，所以在涂层方面的渗透性比较低，漆膜的整体致密程度比较高，这也间接提高了体层在耐中性盐雾方面的功能。通过上述的分析可以发现，水性环氧涂料在1000h的实验环境中盐雾性能可以满足基本要求，同时在延长盐雾时间到1500h时，水性环氧涂料涂层对于底材的防护能力可以明显的减弱。对此，水性环氧涂料可以应用在相关质量规定当中所提出的C4及更加恶劣的环境下，同时对于C5的海洋高湿度、高盐雾环境，水性环氧涂料在实际的耐腐蚀性方面的性能不如溶剂型材料。
另外，根据相关的GB质量标准，测试上述材料在1000h盐雾实验后漆膜的附着能力，附着力要求在5MPA以上才可以应用在海洋重防腐领域当中。实验的结果显示，水性环氧涂料材料与溶剂型材料在盐雾之前与之后均可以达到5MPA以上的附着力，其都可以满足ISO的相关标准。这也证明了水性环氧涂料在漆基方面的较强附着力。但是，水性环氧涂料在通过1000h盐雾实验之后，附着力相对于实验之前存在明显的下降，这也间接证明了在保护底材方面的性能会不断减弱。以某水性项目的实际案例为例，在通过进一步探讨水性环氧涂料的表面处理工艺之后发现，采用动力打磨的工具对涂装过后的车间底漆箱梁内表面实行打磨清理并达到了ST3级，在实行喷涂水性环氧涂料与传统溶剂型材料，一段时间之后实行涂层质量检测，水性项目的局部区域发生了明显的涂层剥离情况，其原因可能是水性环氧涂料在表面清洁度较差而导致的，这也证明水性环氧涂料虽然具备较强的附着力，但是对于油污问题较为敏感，油污严重时附着力会严重下降。
3.当前技术难点以及未来发展趋势
近些年伴随着国家环保法律的不断完善，水性涂料在许多领域中当中的实际应用也在不断的普及，但是当前水性技术主要是应用在一些内陆且腐蚀要求比较低的领域当中，海洋重防腐领域主要是以溶剂型的涂料为主。对此，为了更好的推动水性环氧涂料在各个领域当中的应用，下面总结几点技术难点以及今后发展的主要趋势：1、水性环氧涂料和溶剂型涂料在机械性能方面无明显差异的，但是在耐盐雾与耐水性方面并不如溶剂型材料，提升涂料的重防腐性能是水性环氧涂料工业化普及的基本前提；2、水性环氧涂料对于清洁钢材具备突出的附着力，但是对于基材的表面清洁要求比较高，再加上无法实现对油污的耐腐，所以实际应用中有可能发生开累与缩孔的问题；3、水性环氧涂料在施工过程中会因为环境的因素发生变化，涂料自干的速度比较快，这也是在冬季环境下应用的主要问题；4、水性环氧涂料相对于溶剂型涂料而言在厚涂性方面的性能比较差，单道的施工膜厚相对于溶剂型而言更低，所以综合成本与施工周期相对更长；5、水性环氧涂料的使用周期相对比较短，同时不容易以视觉方式直接判断，如果借助视觉差异的方式辨别水溶性涂料的使用周期是今后技术创新中的重点和难点。
4.结语
综上所述，虽然水性环氧涂料在许多关键性技术方面仍然有待解决，但是伴随着国家在政策方面的不断完善以及技术条件的不断发展，多方面的关键性技术必然会不断的攻克。在今后，必须坚信水性环氧涂料在各个领域当中的应用优势，尤其是突出其绿色、环保的特性，促使其在各个领域中不断普及。
参考文献
[1]庄振宇，许飞，胡中，等.基于水性环氧酯的氧化交联型水性工业防腐涂料的制备[J].涂料工业，2016，46(11):25-30.
[2]许飞，何庆迪，庄振宇，等.新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组分金属防护涂料中的应用[J].涂料工业，2017，47(4):48-54.
[3]肖勇.改性环氧海工专用重防腐蚀涂料在原油码头钢管桩涂层修复中的应用[J].腐蚀与防护，2016，37(8):676-678.
论文作者:武金
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/21
标签：水性论文; 涂料论文; 环氧论文; 溶剂型论文; 附着力论文; 这一论文; 固化剂论文; 《防护工程》2017年第32期论文;