以下摘自湖北巴司特科技有限公司吳瑞浪、李培江對于水性環氧防腐涂料的應用與研究的演講。

　　金屬受周圍環境介質的化學或者電化學作用而損壞的現象稱為金屬腐蝕。目前，金屬的腐蝕已經給世界各國帶來了巨大的經濟損失，根據美國、日本、加拿大等國公布的一些腐蝕損失資料，腐蝕造成的直接經濟損失約占國民經濟總產值的2.5%——4.2%，而且據估計，世界上約有20％的金屬材料因被腐蝕而無法回收，因而金屬的腐蝕及防護問題引起了世界各國的普遍重視。我國每年金屬腐蝕造成的經濟損失約占國民生產總值的4%，每年腐蝕損失超過火災、風災和地震造成損失的總和。長期以來，為了減少腐蝕的損失，人們采取了很多措施，如金屬的電化學保護法、腐蝕介質處理法、覆蓋層保護法等等。但迄今為止最普遍、最經濟、最實用的保護措施還是涂料保護，涂料防腐以其施工簡便、經濟適用、不受設備面積、形狀的約束以及具有一定的裝飾效果等特點而被廣泛的應用。目前普通金屬表面涂敷的防腐蝕涂層常采用的是溶劑型涂料，盡管它們具有抑制腐蝕的作用，但由于它們含有對人體易造成損害的有機物和重金屬，造成了環境污染問題，同時溶劑易燃、易爆的特點給環境帶來了不安全的隱患。隨著人們對環保意識的日益增強，水性涂料成為涂料發展的重要方向和研究熱點。

　　涂料發展潮流向5E邁進，即高涂膜質量（Excellence of finish）、方便施工（Easy of application）、省資源（Economics）、省能源（Energy saving）和適應環境（Ecology）。涂料的研究應向水性化、高固體分化、高性能化和功能化方向發展，環境友好涂料（或稱綠色涂料）是人們的共同期待。在水性防腐涂料中，水性環氧防腐涂料因其突出的防腐性能而成為水性涂料中的研究重點。

　　水性環氧樹脂EP-384W及其配套固化劑VEH-2188w某公司；BEH1655水性環氧固化劑，配套BER1668環氧樹脂；自制。蒸餾水，外購；消泡劑；分散劑；潤濕流平劑；磷酸鋅，工業品；硫酸鋇，1500目；滑石粉1250目；絹云母粉，國產；防銹蝕劑，進口；防水劑，進口。膨潤土BP-183B，國產。氧化鐵紅BA13，進口；炭黑C311上海；

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　　作為雙組分水性涂料，顏填料可以加在環氧組分內，也可以加在固化劑內，可根據兩個

　　組分的當量考慮，除使加入顏、填料后的兩個組分的質量比較接近外，還要考慮其制漆工藝性，即比較顏、填料在哪個組分里分散、研磨更容易更方便、設備更易清洗些。

　　對于BER1668/BEH1655改性樹脂體系，由于BEH1655水性環氧固化劑，它是水可分散性胺加成物，對顏料、填料有優良的潤濕性，且在研磨過程中不受溫度的影響，也不受研磨道數的限制，易于研磨。

　　對于水性環氧樹脂EP-384W/VEH-2188w體系，選擇水可分散性環氧樹脂EP-384W分散載體，研磨道數不得超過2道，否則可能會破乳，使研磨的細度不易達到指標要求。在實驗室，為了方便，選擇將樹脂與顏填料一起分散。

　　A.水性環氧防腐漆配方

　　水性環氧防腐漆通常有鐵紅，黑色，灰色，黃色等，本實驗選擇鐵紅和黑色兩色。色漆部分為A組分，配套的另一組份為B組分。

　　B.制漆方法

　　①A組分：按配方量將樹脂、鐵紅、磷酸鋅等填料、助劑和蒸餾水，混合均勻，分散速度調至鐵紅3200rpm/30min，黑色3500rpm/60min；研磨分散合格后，補齊物料，攪拌均勻，調整合適，過濾，包裝即為A組分漆

　　②B組分：按A/B樹脂組分的配比，適當過量，將B組分樹脂進行過濾，包裝即為B組分漆

　　C.配漆比例:環氧樹脂與固化劑配比一般按環氧當量與固化劑活性氫當量來計算，也可根據對漆的性能要求對計算值適當調整。在不影響干燥性的情況下，環氧樹脂比重越大，各種耐性越優良。即：

環氧樹脂用量（重量）=固化劑活化氫當量×環氧當量

根據某公司的參考技術說明資料，樹脂與固化劑的最佳比例為：

EP-384W：VEH-2188W=100:39即涂料A組分：B組分=100:13（重量）

巴司特水性環氧樹脂的比例為：

BEH1655：BER1668=120:100即涂料A組分：B組分=100:28（重量）

　　①按上述基礎配方，依比例配置漆，攪拌1-3分鐘，加入蒸餾水進行稀釋，至施工粘度。提前將馬口鐵片打磨好，用丙酮擦洗干凈備用。

　　②制板：將配好的漆熟化約10分鐘，將漆按常規色漆厚度要求噴涂一道，25℃左右自然干燥。對于做耐性的板，第二天重新配漆，再噴涂第二道，常溫干燥4小時后，置于80℃烘箱干燥1小時，取出置于室溫，隔天進行封邊，即可進行耐性測試。80℃快速固化是為了節省時間，也是客戶快速測定性能的常用方法。樣板最終厚度控制在50μm左右。

　　常規性能測試主要有干性，硬度，沖擊，附著力，彈性；自制樣品由于是在原產品基礎上進行了改性，改善了耐水性；固耐性主要測試耐水性。

干性按GB/T1728-1979測定

漆膜耐沖擊按GB/T1732-1993測定

漆膜耐水性按GB/T1733-1993測定

漆膜柔韌性按照GB／T1731-1993標準測試

漆膜附著力按照GB／T9286-1998標準測試(劃格法）

涂膜的鉛筆硬度按照GB／T6739-1996標準測試

閃銹抑制性按HG/TT4759-2014文件描述測試

耐鹽霧按GB/T1771-2007的規定進行

　　水性環氧防腐涂料測試結果如表

　　備注：機械性能測試漆膜厚度是20——30μm；

　　耐水性能測試漆膜厚度在45——60μm；

　　干性是在RH60%16--28℃室內自然環境條件下測定。

　　耐水樣版在耐水24小時后結果如下圖

上圖由左至右分別為試后、試前、試后

上圖由左至右分別為試后、試前、試后

上圖由左至右分別為試后、試前、試后

上圖由左至右分別為試后、試前、試后

　　耐鹽霧經過1000小時之后結果如下圖

　　從上述測試結果可以看出，水性環氧防腐漆具有與溶劑型環氧漆同樣優異的物理機械性能。初期耐水性某公司的較好，而24小時后自制樣的整體板面效果好過某公司樣；通過選擇合適的耐水性好的水性固化劑也可達到人們的更高耐水要求。

　　雙組份水性環氧防腐涂料A、B組份的比例即環氧/胺氫當量之比對涂膜綜合性能有非常大的影響，環氧過量，有利于涂膜耐水性、耐化學藥品性；但過量過多將是交聯不足，影響干性、硬度及附著力。反之，固化劑過量，交聯過快，活化期短，由于胺的親水性，漆膜耐水、耐化學藥品性能下降。環氧/胺氫當量之比在0.9——1.1性能較理想。

　　助劑的影響，消泡劑，流平劑，防沉劑相對而言對涂膜的影響較小。但顏料分散劑特別是炭黑專用分散劑，用量過多會對涂膜耐水等性能有明顯影響，這是由于這類分散劑分子鏈上含有大量親水基團如-COOH、-NH、-OH,正是由于這些親水基團的對顏料顆粒表面的有效包覆，使得顏料顆粒在分散后不易再次聚集，從而使漆漿保持相對穩定不易返粗。

　　防水劑anti-SF是含酚的芳香環二聚體單體，適量加入，在漆膜固化過程中遷移至漆膜表面，可以改善耐水性，由于價格較貴，根據需要進行添加，由于其對固化劑具有一定的促進作用，可能會影響水性環氧的活化期，特別在夏天高溫時。

　　顏填料的影響：磷酸鋅是典型的防銹顏料，加入有利于漆膜的防銹性能的提高，硫酸鋇是一種難于水解的耐水的填料，水解常數較低，比重較大，易于沉降，也不可加入過多。絹云母屬于單斜晶體，晶體為鱗片狀結構，富彈性，可彎曲，抗磨性和耐磨性好；耐熱絕緣，難溶于酸堿溶液，化學性質穩定；易懸浮，不沉降；其加入有利于耐水性、耐化學腐蝕性的提高。一般在漆漿分散完畢，調整粘度，補加助劑階段在中低速條件下，緩慢加入，與物料攪勻，完全潤濕即可。

　　活化期的影響：對水性雙組份環氧漆而言，活化期即施工時限也對漆膜有影響。雖然有好的的活化期的水性環氧漆，稀釋后粘度很長時間不會有大的變化，但乳化混合好后，存放過久再施工，將會影響漆膜的附著力。理想的施工時限最好控制在混合好，粘度調整合適后常溫0.25——2小時的有效活化期內實施施工為宜。

　　通過對自制水性環氧固化劑BEH1655及水性環氧樹脂BER1668，以及助劑等各成分的合理選擇優化，制備出物理機械性能優異，良好耐水性以及優良的耐鹽霧性的水性環氧防腐漆。尤其在環保性、對環境友好性方面與溶劑型相比有極強的優勢，從而具有巨大的市場推廣潛力和廣泛的應用前景。