干燥时间、适用期和熟化期.docVIP

浅谈环氧涂料的干燥时间、适用期和熟化期 一.前言 由于重防腐涂料具有较好的保护作用和装饰美观作用，同时兼有相对低廉的成本优势，随着近年来国内造船业的迅猛发展，石化行业的不断振兴，以及众多大型钢结构桥梁和水利设施的兴建，使其得到了广泛的应用。而环氧类涂料由于突出的保护性能，在重防腐涂装领域占有举足轻重的地位。 由于环氧类涂料一般是通过环氧树脂与各种固化剂交联反应而固化成膜的，因此在其施工时，干燥时间、适用期和熟化期这三项指标对于涂料的施工性能至关重要，同时这三项指标，尤其是干燥时间和适用期也极易被人们混淆。本文就此作一简单的阐述。 二.三项指标的定义 1.干燥时间（Drying time） 也称固化时间（Curing time）。它指的是涂料涂装后，漆膜通过物理或化学变化，由液态转变成固态的时间。按照涂料的实际应用，干燥时间一般被分为几个阶段已方便检测和实际施工时的参考。国内外关于干燥时间的区分略有区别，以下分别列举GB 1728、6753.2、9273和ASTM D 1640，并比较它们大致的对应关系。 对于环氧类涂料，环氧与固化剂之间互相交联反应的时间会持续很长，即它的完全干燥时间会较很长，因此考虑到对实际施工的影响，通常采用表干、实干或？干硬时间（dry-hard time）等来表征涂料的施工性能。 2.适用期（Pot life） 适用期指的是双组分（或多组分）涂料混合后，到不能使用（不适于涂装）的这段时间。对于环氧类涂料，当环氧树脂与固化剂混合后产生交联化学反应，导致体系的粘度升高，同时涂料的抗流挂性能也逐步下降，从而不能再满足施工要求。通常认为，环氧类涂料的适用期是指总量为250g的涂料从混合后，到粘度达到初始粘度两倍的这段时间。下图列举了两种胺固化环氧涂料混合后粘度变化的情况。 3.熟化期（Induction time） 熟化期是指双组分（或多组分）涂料混合后，为避免施工后某些漆膜弊病，使各组分间充分混合而预先静止的这段时间。对于环氧类涂料、尤其是某些聚胺固化的环氧涂料，一般均需要有15-30分钟的熟化期。 三.干燥时间和适用期的常用检测方法 三.三项指标在环氧类涂料施工中的影响 由于重防腐涂料的施工一般在露天的环境中进行，气候的影响很大，因此传统的施工也就有“冬歇期”的说法。而针对目前的市场要求，则要求“全天候”的涂料产品，将气候的影响因素降到最低。因此按照节能高效的原则，涂料的施工性能成为判断涂料质量的一个重要因素，而前述的三项指标则是表征涂料施工性能的重要参数。 1.干燥时间和熟化期 对于环氧类涂料来说，其主要成膜物环氧树脂有一弱点，即在温度低于10℃时反应缓慢。而现代重防腐涂装技术为了保证防腐效果，同时兼顾外观的美观，往往需要涂覆多层。因此低温时，环氧类涂料干燥缓慢的特性也就影响了涂装的速率。 另外，需要特别注意的是某些聚胺固化的环氧类涂料含有由于某些小分子胺或游离胺，这些挥发性物质在环氧类涂料双组分反应的过程中会迁徙到漆膜表面。在低温高湿的环境中，由于环氧树脂反应慢的特性，它们极易于空气中的水汽和二氧化碳反应，产生氨基甲酸盐，从而影响漆膜外观（俗称胺发白）甚至导致层间附着的问题。因此，在这种情况下保证涂料施工前有15-30分钟的熟化期至关重要---同样，这15-30分钟的熟化期也影响了涂料的涂装速率。 因此为保证物件涂装了环氧涂料后易于搬运，或在涂装面上行走，以方便后道工序的施工，就要求环氧涂料即使在低温下也有较短的干燥时间以及熟化时间。 2.适用期 涂料使用期对于较短的干燥时间和熟化时间有利于涂装速率、施工周期的影响是显而易见的。涂料适用期的延长，有助于节省用于混合涂料的人力和时间以及连续的涂装，从而提高涂装的效率。 但是，某些情况下适用期和干燥时间是相互对立的。缩短涂料的干燥时间，意味着牺牲了它的适用期。 四.一些常用的改良方法 1.降低温度 由于环氧类涂料之间的交联反应属于放热反应，因此降低反应体系的温度意味着延缓组分之间反应的速度，从而延长涂料的适用期。对于某些脂肪族胺或聚胺固化的、高温或常温下反应迅速，适用期短的环氧类涂料低温储存，使用时再拿出来混合，是延长其适用期的最简单的方法之一。 当然，减低体系温度，也意味着增加了体系的粘度，导致倾倒、混合不便以及施工困难。 2.胺加成物固化剂的使用 胺加成物是将胺固化剂进行改性，即过量的胺与一些环氧树脂预反应。通过反应，增加了胺固化剂的分子量。这一变化可以带来以下好处： A.随着分子量的增加，减少了游离胺的含量，提高了胺与环氧树脂的混容性，缩短了环氧类涂料的熟化期； B.分子量的增加加快了固化体系得物理干燥时间，即表干时间。虽然对环氧与胺的交联反应并没有实质性的帮助，但却有助于提高其施工效率。 3.添加固化促进剂 某些芳香族类物质，如水杨酸、苄醇等，以及叔