环氧通用底漆为一般性的环氧类涂料产品，专门用于金属与非金属等基材表面上的底涂，一般是为铁红色、灰色（用于黑色金属或非金属基材）或黄绿色（用于铝材或镀锌板）。主要用于普通等级的防腐防锈，下面以环氧通用底漆为例，介绍环氧底漆配方设计的基本原理和原材料使用原则：

 

一、主要性能

      适用于钢铁和非铁金属的多用途环氧底漆；

      对钢和镀锌钢铁有良好的附着力；

      对非铁金属混凝土等有良好的附着力；

      有良好的流平性和湿润性；

      良好的抗水和抗腐蚀性；

      固化温度可低至5℃；

      在涂装过程中，可用本底漆修补焊缝和环氧漆破损处；

      对环氧漆和聚氨脂漆，可有较长的涂装间隔时间；

      可与醇酸，氯化橡胶，乙烯基，环氧和聚氨脂配套覆涂；

      适合于喷砂处理的金属基材上施工；

      有良好的阴极保护适应性。

 

二、环氧通用底漆配方：

      A组份：

材料名称	型号或产地	重量百分比
601树脂液	53%	34.0~38.0
钛白粉	A101	10.0~14.0
炭黑	乙炔法	0.12~0.15
锌铬黄	103	3.0~6.0
锶铬黄	801	5.0~8.0
改性凹凸棒土	FZ30	1.2~1.5
二氧化硅	530L	0.3~0.5
沉淀硫酸钡	W-44	8.0~12.0
绢云母粉	CJ-A5	4.0~8.0
滑石粉	GY-1250	8.0~12.0
准球形硅微粉	1250目	5.0~8.0
硅烷偶联剂	工业	1.0~2.0
LTW	工业	2.0~4.0
混合溶剂	自制	11.0~15.0
		合计：100

      B组份：

材料名称	规格或产地	重量百分比
650聚酰胺树脂	工业	30.0~40.0
DMP-30	工业	6.0~12.0
混合溶剂	自制	50.0~60.0
		合计：100

 

 

三、原材料的选择说明

      1. 环氧树脂的选择

      在防腐涂料所用的许多成膜物质中担当主角的是环氧树脂。目前常使用的是双酚A型环氧树脂，其结构中含有极性高、不易水解的脂肪族羟基和醚键，对底材有着优异的附着力，由此制成的涂层对于一般工业品防护具有比较满意的防腐蚀性能。

 

      在双酚A型环氧树脂中，分子链中羟基含量和反应活性来比较，常用的有E-20（601）和E-44（6101）两种，前者在常温下呈晶体装固态，后两者呈粘稠态。综合比较，考虑成本因素，一般采用E-20既可达到要求。E-44环氧树脂，挥发分较少，环氧值也较高，这样交联密度也较高，使制成的涂层致密性高。也可采用两者拼合取长补短。遇润湿性较差的基材时，可拼入5-10%的液体酚醛树脂，参与交联反应并可改善漆膜韧性，同时可作为防渗防锈剂提高漆膜润湿性能。

 

      2. 固化剂的选择

      常用的固化剂有巴陵石化593固化剂、三木集团T31固化剂、三木集团650固化剂、济南运嘉YJC-1041固化剂、美国卡德莱NX-5444等。

 

      593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物，能在室温下和环氧树脂起固化反应，由于其分子结构中含有C11 的长链结构，因此具有较好的韧性和弯曲、冲击强度，但成本较高。

  

      T31固化剂是多胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成的曼尼斯加成多元胺，是无毒等级的固化剂，应用安全，能在低温下固化，也在湿度80%和水下应用，固化收缩率较小。

  

      650固化剂是一种聚酰胺类固化剂，结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使漆膜具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，加入比例宽泛，毒性小，可在潮湿的金属和混凝土表面施工，缺点是固化速度较慢，耐热性比较低，热变形温度低。

   

      YJC-1041固化剂是腰果酚改性酚醛胺固化剂，在-5-10 ℃也能与环氧树脂完全固化，其具有的特点非聚酰胺所能比。此固化剂含有苯环，与双酚A型环氧树脂有更好的兼容性从而降低了涂料的黏度，且有着很好的渗透性，故能在带锈表面上涂装；其所含羟基能增加固化剂的极性，对底材的润湿性和粘结性可增强，因此可用于低表面处理级别的钢材表面。

   

      NX-5444改性酚醛胺固化剂是美国卡德莱的产品，固化快，漆膜起硬度快，韧性好，可超低温固化，适用于高固份体系或快速固化体系。效果优异，但成本较高。

  

      在常用的这几种固化剂中，一般选用650聚酰胺和YJC-1041固化剂，性能比较综合。前者成本较低，后者性能优异，适用性好。

 

      3. 防锈颜料及功能性填料的选择

      防锈颜料及活性防锈颜料的选用考虑，要基于对锈蚀原理的认识程度和实际使用效果。防腐蚀涂层一般是通过屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用来保护金属基材免受腐蚀，活性防锈颜料（如钼酸锌、磷酸钙和复合铁钛粉等）和金属粉（如锌粉）用于后两种保护方式的防腐蚀涂层。采用缓蚀作用和阴极保护作用的防腐涂料，活性防锈颜料和金属粉必须达到一定的用量才能起到预期作用，加入少量的活性颜料和金属粉，不但收效甚微，其不完整的电池作用，反而有提前破坏漆膜的危险。

   

      对于通用性防锈蚀底漆，考虑配方成本和实际使用要求，采用屏蔽作用足以达到一般性防锈蚀目的。但考虑到在铝合金基材上的使用，我们采用了加入锌铬黄和锶铬黄的方式来解决对铝材及铝合金底材的附着力，效果良好。如果仅仅是用在钢铁表面，用氧化铁红或填料取代即可。

   

      通用型环氧底漆涂料选择钛白粉、氧化铁红和绢云母粉作为一般防锈颜料（钛白粉、氧化铁红、炭黑同时也起到漆膜的遮盖作用）。它们耐热性高，具有良好的耐候性，对光、水和大气的作用很稳定，而且能强烈吸收紫外线，从而使所保护的物体免受紫外线的破坏，用于防腐涂料中是基于其制得的涂膜致密，对所覆盖物品起物理屏蔽作用，同时它对底材有防锈能力，能耐腐蚀气体，耐碱，着色力好，遮盖力强，价格也低。

   

      云母粉是白云母粉、绢云母粉、金云母粉等系列的统称，一般云母粉含量复杂，性能很不稳定。而优质矿脉的绢云母粉，具有极薄的二维片状构造、片片叠加，可弯曲，抗龟裂，耐酸碱，电绝缘性强，在介质中悬浮性好，对紫外线有较好的屏蔽效应。其在涂膜中以片状定向上下平行排列，而其纵横比相当高，因此容易形成较致密的保护层，能不损失柔韧性下提升漆膜硬度，使涂膜强度、抗渗透性，都有一定的提高。

   

      准球形硅微粉是一种特殊的矿物材料，其化学成分中二氧化硅占98%，其它为氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。几何形状90%以上为圆球形，其余为椭圆形和无定形，其性能稳定，耐化学介质极强，吸油量低。球形具有最大的堆积密度，可增加漆膜致密性，分散性流动性和稳定性好，明显提高漆膜硬度。另外，还具有绝缘、自润滑、防辐射、无毒等优异性能。

   

      沉淀硫酸钡和滑石粉在底漆里的作用，主要是提供干膜的致密性，同时，滑石粉还能提供漆膜滑爽性，保证打磨性的良好（滑石粉在体系中用量不小于8%，就用很好的打磨性），如果要求更高的防腐性能，可采用长石粉取代沉淀硫酸钡，性能会提高不少。就漆膜中填料几何形状组成而言，无定性状的沉淀硫酸钡和滑石粉，与准球形硅微粉和细鳞片状的娟云母粉组成立体结构搭配，增加了漆膜的致密性，大大延长了水分或腐蚀离子进入基材的路径，起到了极好的屏蔽作用，这种组合比采用少量防锈颜料的漆膜性能性能更好。

 

      4. 助剂的选择

      ①附着力促进剂的选择

      涂层与底材的粘结好坏，直接影响到涂层的防腐蚀性能，附着力促进剂的选择，不仅要考虑底漆对基材间的附着力，还要考虑底漆与上层中涂或面漆层间附着力，很多附着力促进剂只有单向作用，用量稍大，层间附着力就会变差。

   

      为提高涂层的粘接强度，添加适量的硅烷偶联剂，不仅可提高颜填料粒子与环氧树脂的粘结能力，而且还能与成膜物质粒子之间形成化学键或氢键，从而阻止防腐因子的迁移，使涂层与底材的附着力大大增强，提高了涂层的耐腐蚀性。

 

      附着力促进树脂LTW是一种较好不含硅酮非离子性的助剂型树脂，具有广泛的相容性，用于改善不同基料如金属铝、铝合金、锌、不锈钢、电镀面等的附着性有极效果。也可增加无机物以及某些塑料涂料的内层附着力。对于有些基材，附着力促进树脂LTW还能提高室温和低温时的柔韧性。

 

      ②其它助剂的选择

      防沉和防流挂：由于原料中含有密度较大的填料，储存易沉淀，施工时由于比重较大，厚涂时也易导致漆膜流挂，所以有必要使用防沉剂和防流挂剂。使用价格适中的有机膨润土进行预凝胶处理，虽然有一定效果，但有机膨润土质地柔软，可导致漆膜疏松，使漆膜耐水性下降明显，在防腐体系中，不建议采用膨润土。

   

      改性凹凸棒土具有毛发状棒结构，质地致密，化学性质稳定，防沉效果好，同时其特有的一定剪切力下的增稠作用使漆膜厚涂时具有防流挂功能，凹凸棒土在欧美涂料体系中用量很大，是有一定道理的。如果单独使用沉淀二氧化硅，高比表面积的二氧化硅，如果用量大，必须有严格的细度要求，增加研磨时间，费工费时，还容易导致漆膜产生针孔，空穴等影响漆膜性能，用量小，效果不明显。我们采用改性凹凸棒土和二氧化硅混合使用来相互补充，取得了良好的效果。

 

      一般环氧底漆的细度要求不高，也没必要为细度增加成本，没有特殊情况和漆膜病态出现，为避免漆膜层间附着力变差，不建议环氧底漆采用分散剂和消泡剂。

 

      四、质量内控技术指标的设定（略）

     

      五、生产工艺控制要点（略）

     

      六、行业标准（略）

 

      七、基本数据(25℃)

      比重       1.3克/厘米3

      体积固体含量    57% ± 2%

      挥发性有机成份(VOC)：最大327克/公斤（432克/升）

      推荐干膜厚度     50-100微米，根据不同系统

      理论涂布率      50微米厚，10米2/升

                              75微米厚，8米2/升

                              100微米厚，5米2/升

                              刷涂时，最大干膜厚度50微米

      表干时间       1.5小时

      涂覆间隔        

      对双组份环氧或聚氨酯漆

基材温度（℃）	5	10	20	30	40
最小间隔时间（h）	36	16	8	6	4
最大间隔时间（月）	3	3	3	2	2

      对其他种类油漆如：氯化橡胶、聚氨酯、醇酸漆

基材温度（℃）	5	10	20	30	40
最小间隔时间（h）	36	16	5	3	2
最大间隔时间（天）	21	21	10	7	4

      完全固化7天

      固化实测表（干膜厚度100微米）

基材温度	表干(h)	实干(h)	完全固化(d)
5℃	8	13	21
10℃	4	6	14
20℃	2	2.5	7
30℃	1	1.5	5
40℃	45min	1	3

      贮藏有效期至少12个月(阴凉干燥处)

 

 

      八、不同基材施工的处理要求

      施工与固化时基材温度必须高于5℃并至少高于露点3℃，最大相对湿度为85%

 

      对于埋地或水下部位:

      钢材：喷砂处理（干法或湿法）达到ISO标准Sa2.5级，喷砂粗糙度（Rz）30~75微米

      涂有车间底漆的钢材：清扫处理达SPSS标准Ss 级，动力工具处理至SPSS标准Pt3级

      涂有油漆的旧钢板：超高压水清理至VIS WJ2L级（粗糙度40-70微米）

 

      对于暴露于大气中的部位:

      钢材：处理达ISO标准Sa2.5级，表面粗糙度达（Rz）30-75微米或按ISO标准St3级处理

      涂有车间底漆的钢材；处理达SPSS标准Pt3级

      镀锌钢材：清除油脂、盐、污染物

 

      九、使用说明

      混合重量比A组份：B组份=4:1或5:1

      稀释剂过多会导致抗流挂性降低与固化减慢

      稀释剂应在两组份混合熟化后加入

      熟化时间     20-30min

      混合使用期（20℃） 8小时

 

      无气喷涂

      推荐稀释剂  X-7环氧稀释剂或专用稀释剂

      稀释剂体积   0-10% 根据膜厚要求

      喷嘴孔径    约0.46毫米(0.018英寸)

      喷出压力    15兆帕（150kg/cm2）

 

      有气喷涂

      推荐稀释剂  X-7环氧稀释剂或专用稀释剂

      稀释剂体积  0-10% 根据膜厚要求和施工条件

      喷咀孔径   1.5-2.5毫米

      喷出压力    0.3-0.4兆帕(约3~4kg/cm2)

 

      刷涂/辊涂

      推荐稀释剂  X-7环氧稀释剂或专用稀释剂

      稀释剂体积  0~5%

      工具清洗    X-7环氧稀释剂或专用稀释剂

      安全防范    涂料及稀释剂见安全说明书

                    必须避免吸入漆雾，尽量不使皮肤和

                    眼睛暴露，避免接触到未干的油漆。

 

 

来源：恒河颜料