1 引言
以美国环保局1977 年提出的“4E”和美国加州的“66 法则”为转折点，涂料的发展朝着省资源、省能源、无污染方向发展[1]，相继出现了水性涂料、粉末涂料、无溶剂涂料、辐射固化涂料、高固体分涂料等。这些产品的应用，使涂料产品中的有机溶剂用量大幅度下降，甚至不使用有机溶剂。无溶剂涂料，并不是没有溶剂，而是这种溶剂可以溶解树脂，并具有活性可与树脂发生反应，成为涂膜的一部分。它对环境的污染是很小的，是目前防腐蚀涂料的重要发展方向之一。但是此类涂料由于体系黏度较大，适用期短，涂膜外观质量不够理想，而且施工要求较高，因而价格也比较高，还没有得到较大范围的应用。本文研究了一种以低黏度双酚A型环氧树脂为基料，添加阻隔性强的片状填料与各类助剂，并以腰果酚改性胺为固化剂的无溶剂环氧防腐涂料。这种涂料黏度低，固化时间短，施工方便，流平性好，涂膜机械性和附着力优异，且具有很好的耐腐蚀性能。

2 试验部分
2.1 主要原料
双酚A 型环氧树脂E-51、E-44、E-20、E-12、E-06，巴陵石化；活性稀释剂660（丁基缩水甘油醚）、207（聚丙二醇缩水甘油醚），腰果酚改性胺，聚酰胺固化剂；绢云母粉（Ⅰ型：800 目；Ⅱ型：1 000 目）；流平剂、消泡剂、润湿分散剂、硅烷偶联剂等助剂。
2.2 涂料制备
甲组分：将环氧树脂、活性稀释剂、润湿分散剂、消泡剂、硅烷偶联剂按配比称量，加入到分散罐中，在转速为300 r/min 下分散30 min 左右，体系均匀后，加入云母粉，待粉料添加完后，提高转速至800 r/min，分散1 h，然后降低搅拌速度至300 r/min，添加其余助剂，搅拌1 ~ 2 h 后，用80 目的滤网过滤，封闭贮存。
乙组分：腰果酚改性胺。
2．3 涂膜的制备
按固化配比，取甲乙两组分在室温下搅拌均匀，放置15 ~ 20 min 后，用刷涂的方式在经打磨除油处理的马口铁板上均匀涂膜。在（25 ± 2）℃下放置2 天后，测试涂膜的基本性能。
2．4 性能测试
2．4．1 涂料及涂膜的基本性能
黏度测试：将测试样品温度保持在（25 ± 2）℃，采用NDJ-1 型旋转黏度计按GB/T 10247—1988《黏度测试方法》进行测试。
耐水性能：采用浸沸水法，将涂漆样板的2/3 面积浸挂在持续沸腾的蒸馏水中，为保持液面同一，并用沸腾的水进行补充，待达到规定的时间后取出样板，目测检查气泡、生锈、失光、变色等破环现象。
2．4．2 交联程度的测定
交联程度为已参与固化的组分占总的固化物的质量分数。采用索氏提取器，因固化产物不溶于甲苯，用甲苯作为提取液，连续抽提7 h，再将试样在80 ℃下放置24 h 后称量。抽提剩余物的百分含量（δ）定义为抽提后固化产物的剩余质量与抽提前产物的质量之比,该百分含量可以表征环氧树脂的交联程度[2]。

其中m1 为抽提前的质量，m2 为抽提后的质量。
2．4．3 红外光谱分析
采用傅立叶变换红外光谱仪（Nexus 型，美国热电尼高力公司），分别对环氧树脂E-51 及E-51 与腰果酚改性胺的固化物进行红外光谱分析测试。

3 结果与讨论
3．1 成膜原料的选择
3．1．1 环氧树脂型号的选择
环氧树脂型号有很多，目前广泛使用的大多是双酚A 型环氧树脂，因为这种结构的环氧树脂含有极性高、且不易水解的脂肪族羟基和醚键，对基材具有优异的附着力，涂层具有极佳的防腐性能[3]。
本文在选择环氧树脂型号时，对E-51、E-44、E-20、E-12、E-06 几种双酚A 型环氧树脂进行性能比较。在常温下，低相对分子质量的E-51、E-44 呈黏稠态，而其他几种则是固态，为制备无溶剂涂料，较宜选用黏稠态的环氧树脂，避免有机溶剂的使用。E-44 的相对分子质量较E-51 大，成膜物的交联密度小，防渗性能较差。而且E-44 环氧树脂为半固态，流平性差，不适合制备无溶剂型涂料。E51 环氧树脂因相对分子质量小，交联密度大，分子链中羟基含量较少，这样涂膜的耐水性就能得到提高，同时，缺少了羟基的催化作用，树脂的反应活性降低，与固化剂的胶化时间延长，更有利于涂装施工。经过初步比较，选用环氧树脂E-51 作为成膜基料。
3．1．2 固化剂的选择
腰果酚改性胺类固化剂是以带有不饱和双键的C-15 直链取代酚为基础的。与脂肪族的聚酰胺相比，腰果酚改性胺在结构上具备以下优势，见表1。
表1 腰果酚改性胺的结构对固化状态及性能的影响

采用此类固化剂的环氧树脂在5 ℃时，3 天左右就可以完全固化，而传统的聚酰胺固化剂，很难达到40%左右的固化状态[4]，所以腰果酚改性胺类固化剂固化体系在低温下可以很快重涂，仍然具有很好的防腐蚀性能。对于双组分涂料，为了提高其混合效率，宜使涂料各组分之间黏度接近，所以选择黏度较低，且与环氧体系有较好相容性的腰果酚改性胺类固化剂较好。
综合以上比较，确定选用腰果酚改性胺类固化剂作为本体系的固化剂。