环氧树脂是1930年由瑞士Pierre Castan和美国SOGreenlee合成的。1947年先是美国Devoeand Reynolds,后是壳牌公司取得瑞士汽巴公司专利生产权,先后实现了工业化生产[1]。环氧树脂以其优异的粘结性、附着性、稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等特性,被广泛地用于涂料、黏合剂及复合材料等各个领域。中国于1956年开始研制环氧树脂,并于1958年试产成功。环氧树脂涂料是人们广泛采用的防护涂料品种之一,环氧树脂涂料形成的涂膜不仅对腐蚀介质有屏蔽作用,而且能钝化被保护金属,起到电化学的作用,环氧树脂涂料形成的涂膜以优异“湿态”黏结力,使其他涂料望尘莫及。因此,环氧树脂涂料一直是涂料领域研究的热点。
以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧树脂涂料,含有两个或两个以上环氧基团的化合物属于环氧树脂。环氧基团是由一个氧原子和两个碳原子组成的环,具有高度的活泼性,使环氧树脂能与多种类型固化剂发生交联反应形成三维网状结构的高聚物。
环氧树脂涂料的特性:
附着力好
环氧树脂涂料具有优良附着力主要是由环氧树脂的分子结构及其固化反应特点决定的。环氧树脂分子结构中具有环氧端基、羟基及醚键等极性基团,这些基团的存在使环氧树脂分子与相邻界面产生电磁吸附或化学键,因此环氧树脂涂料涂膜与金属、木材、混凝土等基材的表面能产生很强的黏结力。环氧涂料在交联固化成膜中产生的内应力较低,涂料在成膜过程中,很多因素都会导致涂膜内应力的产生而造成涂膜的最终缺陷,尤其是涂膜对底材附着力的降低。
耐蚀性好
在环氧涂料固化成膜后,由于分子中含有稳定的苯环和醚键,因此对化学介质的稳定性较好,如能适应中等浓度的酸、碱和盐等介质。又因环氧树脂涂料固化后成三维网状结构,又能耐油类的浸渍,也可以大量用于油轮、飞机等整体油箱内壁衬里等的防腐。
韧性好与热固性酚醛树脂涂料相比较,环氧涂料因含芳环结构而坚硬,因含有醚键从而便于分子链的旋转,具有一定的韧性,而不像酚醛树脂很脆(因其交联间距比环氧树脂短)。环氧树脂交联间距长,便于内旋转,又因环氧树脂分子量大,所以交联间距长。