引言：环氧树脂是一种重要的合成树脂，在工业生产中应用广泛，它具有较高的机械强度、良好的电绝缘性能、优异的化学稳定性以及无毒等特点，广泛用于航空航天、汽车制造、桥梁建筑等领域。环氧树脂涂料由于具有良好的附着力，优异的耐腐蚀性能，广泛应用于工业与建筑领域。但随着工业和民用建筑对耐水性和耐腐蚀性要求的提高，环氧树脂涂料耐水性成为一个重要的指标。随着科学技术的发展，一些新型树脂被用来制备耐水性好的环氧树脂涂料，如 TDI、聚氨酯树脂等。

一、环氧树脂涂料的特性与应用

1.1 环氧树脂涂料的特性

环氧树脂涂料是一种热塑性树脂，又名环氧树脂涂料，其主要成分有环氧、固化剂、颜料和助剂等。环氧树脂涂料具有以下几个特性：固化后固化物为高强度、高硬度、耐高温的坚固实体；具有较好的耐水、耐油、耐化学腐蚀性等，是一种典型的热固性涂料；在干燥后漆膜硬度很高，可以在很低的温度下形成很强的附着力；不会受酸碱等外界环境的影响；固化后不会收缩，具有较好的耐水性；具有良好的流动性，可以用来做各种复杂形状的涂层，可广泛应用于各种领域。环氧树脂涂料通常被称为“万能漆”。

1.2 环氧树脂涂料的应用领域

环氧树脂涂料主要有以下几个方面的用途：工业领域，主要用于机械设备的防腐保护、电器绝缘、装饰和各种建筑材料的表面防护；建筑领域，主要用于各类建筑的内外墙面、地板、天花板、门窗、管道及其他装饰装修材料的表面防护；汽车工业领域，主要用于各类汽车车身金属部位的保护，也可用于汽车内部内饰件及车饰；桥梁工业领域，主要用于各类桥梁钢结构的防腐保护；航空航天领域，主要用于飞机、火箭和卫星等飞行器表面的涂层保护，也可用于航天飞机发动机涡轮叶片以及导弹弹头、弹头外壳等高温部件的防护。

二、环氧树脂涂料耐水性的影响因素分析

2.1 涂料配方中的影响因素

影响环氧树脂涂料耐水性的因素主要有：固化剂、稀释剂、树脂体系、助剂和稀释剂。在环氧树脂涂料中，由于其分子链中含有大量的环氧基，使得环氧树脂的耐水性较差，其中一个重要原因是环氧树脂分子结构中的环氧基在水和其他有机溶剂作用下会发生水解反应。但是，对于含有双酚A型环氧树脂来说，由于其分子结构中含有大量的羟基，所以其耐水性较差，但是其在环氧基与羟基之间还含有苯环结构，因而耐水性比双酚A型环氧树脂要好。

2.1.1 树脂体系选择

树脂体系是涂料中的重要组分，它直接影响到涂料的耐水性，因此在选择树脂体系时要充分考虑它对涂料耐水性的影响。环氧树脂作为基体树脂，具有良好的黏结性、耐热性、耐腐蚀性和机械性能，所以环氧树脂通常是作为涂料的主要成分。在环氧树脂中加入其他增韧剂、固化剂等助剂，可使涂料具有优异的耐腐蚀性和附着力。同时，在体系中加入稀释剂，可以降低体系的黏度，提高涂膜的涂膜性，但会使涂膜硬度下降。对于含有双酚A型环氧树脂来说，由于其分子链中含有苯环结构和大量羧基、羟基结构，所以其耐水性比含有双酚A型环氧树脂要好。

2.1.2 添加剂的选择与使用

在涂料中添加助剂，可以改变涂膜的性能，改善涂料的使用性能，降低涂料的生产成本，增加涂料的耐水性和耐腐蚀性。在加入助剂时，要注意选择合适的助剂种类、添加量、添加方法和使用顺序，如在水性涂料中加入无机填料，可以提高涂层的耐水性；在醇酸环氧树脂涂料中加入有机硅和有机锡改性剂，可以提高涂层的耐水性；在含有机溶剂的环氧树脂涂料中加入有机胺或脂肪族胺改性剂，可以提高涂层的耐水性。同时在使用助剂时，要注意使用方法和顺序。

2.2 涂料施工中的影响因素

涂装过程是涂料形成涂膜的重要环节，在涂装过程中，涂料的性能、设备的温度、湿度、涂料的黏度等都会影响涂料的性能。因此，在涂装过程中要控制好施工条件，使其符合涂料要求。施工温度应控制在10℃~30℃之间；湿度控制在50%～70%之间；涂层应厚度适当。另外，涂装设备要保证良好的润滑，控制好涂装过程中的压力，以减少对涂膜的影响。

2.2.1 表面处理的影响

涂膜的耐水性与表面处理工艺有密切关系。如果涂装前用水清洗环氧树脂表面，在涂层表面形成一层保护膜，不仅能够阻止水分子的渗入，还可以有效地减少涂膜内部的水分。如果对涂膜进行处理，使其表面能达到或接近水的表面张力，从而提高涂层与基体间的附着力，提高涂层的耐水性。但是，如果涂装前没有对涂膜进行处理，如打磨、喷漆等，那么由于基材表面粗糙不平或涂层结构不均匀，涂层与基体之间就会存在空隙和孔隙。在涂膜中形成的空隙和孔隙会导致大量水分进入涂膜内部，而这些水分则会与涂层中的固化树脂发生反应，从而影响涂膜的耐水性。

2.2.2 涂膜厚度的影响

涂膜厚度是影响涂料耐水性的重要因素，涂膜越厚，涂膜内部的孔隙就越多，因此涂膜厚度应该适当。涂膜过厚，会使涂层内形成大量孔隙，从而降低涂层的耐水性和耐腐蚀性；涂膜过薄，会导致涂层表面的附着力减弱，从而影响涂层的耐水性和耐腐蚀性。因此在制备涂料时，要根据不同的使用要求来选择合适的涂膜厚度。

三、提升环氧树脂涂料耐水性的关键技术

3.1 优化配方设计

一是通过选用合适的溶剂、固化剂等原材料，选用合适的纳米材料来优化配方设计，提高环氧树脂涂料的耐水性。二是通过选用耐水性较好的水性环氧树脂，以提高耐水性。通常采用双酚A环氧树脂与甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，制备出一种水稳定性较好的环氧树脂。这种环氧树脂的耐水性较好，但是需要注意的是在应用时要充分考虑其与其他助剂之间的相容性问题。三是选择合适的纳米材料，如纳米氧化铁、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等来提高环氧树脂涂料的耐水性。

3.2 改进涂料施工工艺

采用较厚的底漆可以有效地阻隔水的渗透，防止水渗入，从而提高涂料耐水性；增加涂料施工厚度：一般情况下，环氧树脂涂料的最佳施工厚度为20-30μm。在保证涂料施工质量的前提下，通过增加施工厚度，可以有效提高涂料耐水性；采用合适的稀释剂：涂料稀释剂在固化成膜过程中会吸收空气中的水分，降低涂层表面张力，从而减少涂膜中水分的析出。一般情况下，使用水作为稀释剂时，较合适的稀释浓度为10%—15%；当使用有机溶剂作为稀释剂时，则需要选择合适的有机溶剂作为稀释剂。常用的溶剂有甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等。

结语

随着科学技术的发展，改性树脂的耐水性和耐热性得到很大地提高。本文通过对 TDI、聚氨酯树脂和 BPA等几种改性树脂进行研究，得到了一系列耐水性好的环氧树脂涂料。其中， TDI、聚氨酯树脂、 BPA对涂料耐水性有很大影响。TDI和 BPA可以提高环氧树脂涂料的耐水性能，而聚氨酯树脂和 BPA则会降低涂料的耐水性。因此，在环氧树脂涂料中，改性后的环氧树脂和固化剂能够有效提高环氧树脂涂料耐水性，降低 VOC含量。此外，选择合适的阻燃剂也是提高环氧树脂涂料耐水性的一个重要因素。

参考文献

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· [2] 干性油脂肪酸多元醇改性水性聚氨酯木器漆树脂[J]. 任玉林；杨伦；季永新.,2023(11)