环氧树脂制品的抗水与憎水

 

　　环氧树脂制品不管是复合材料、装饰性涂层、防腐涂层还是粘接材料，其抗水性和憎水性都是衡量其质量指标的一个重要指数。

 

　　憎水性不好的环氧制品，在长期潮湿或浸泡在水中时，它的表层就会滑腻，分解出一些易溶于水中的液体，使表面失光、失强，整个制品逐步松解。

 

　　憎水性差的环氧制品，主要是因为树脂和固化剂及固化工艺配方不合理，大多数原因都是初期固化率过低所引起，也有很大一部分是制品配方中加有一些不能固化，又不能完全均匀分布，易迁移，飘游的油性助剂，填加剂，增塑剂所致。

 

　　抗水性差的环氧制品，遇潮湿环境、表面会产生白雾，遇水会有湿痕，久之不去，表面失光严重，复合材料会渗漏，涂装层严重的会上下层脱离，防腐层很易分解，缩短使用寿命。

 

　　环氧树脂制品的抗水性不好，主要形成因素同样也是材质的特性和配料不合理及加工工艺缺陷。抗水性不好的环氧制品很多都是产品的表面有极微小的孔隙密布，环氧制品所用的材料本身致密性很高的，很容易产生静电，对空气中产生的潮气、灰霾极易吸附，当这些水气吸收到环氧制品表面，结聚成水珠，没有毛孔的表面会很快挥发，而有毛孔密聚的，就会浸润进去，形成雾面、白化、水渍甚至腐蚀损坏，缩短寿命。

 

　　综上所述，表面微孔隙是影响环氧制品抗水性的最主要因素，而微孔隙的形成，主要有以下几点因素：

 

　　1、选料。环氧树脂和固化剂的选择是否匹配，特别是固化剂，当固化剂反应比较激烈，局部反应过快就会产生局部爆聚，爆聚时产生气泡，气泡浮到表面，而反应过快使胶的粘度过早升高，影响气泡在凝胶前爆聚流平，所以反应剧烈的基础胺和二元聚合、多元聚合的胺类固化剂，当配制固化剂时接枝率不高，游离胺较多存在时，做成的制品一般都会形成表面毛孔聚结。

 

　　2、配方工艺，环氧制品一般都不会由环氧和固化剂二种材料构成，光组成大类就有环氧树脂、活性稀释剂、溶剂、固化剂、促进剂、填充料、助剂、增强材料等多个种类。有些大类中还分小类，小类中还有很多个品种，每一个大类和小类，品种都有其特定的正负面作用，合理的设计、精密的计算，细心的调配都是提高抗水性的必要措施。

 

　　例如，除了环氧树脂、活性稀释剂、固化剂的选择和加入量，溶剂的选择和加入量的计算也常常会影响涂层的抗水性，溶剂的低沸点，会影响表面密度，挥发过快会使涂层表面快速冷却，粘度增大，影响表面流平，沸点过高，挥发太慢，胶液凝聚，粘度升高后，溶剂继续挥发在胶中形成极细微的迁移沟孔，很多已不能通过流平来消除了，对制品的抗水破坏流下后患。当然，促进剂过多加入，引起表面爆聚，填充料水含量高，包覆不完整，团聚，增强纤维、骨料与树脂接触面有空隙，增韧剂的迁移，结聚，缝隙外露等等，都会影响制品的抗水性。

 

　　3、合成工艺和制成工艺。环氧树脂A料和固化剂B料的合成工艺和操作质量都会对制品的抗水性造成影响。特别是固化剂的二元聚合和成品调配过程中，接枝转换率低，游离胺偏高，异构体轻组份偏多，都是影响制品内部结构疏松，表面毛孔密布的成因，而制造环氧制品过程中的固化条件，环境、温度、湿度、固化程序设计、机器、工具、手工技艺的合理性都会影响抗水性。

 

　　解决环氧制品的憎水和抗水问题，除了在前期选料定工艺时严格把关，认真核算、设计外，对一些常规不能满足憎水和抗水的产品，可以用后期添加抗水助剂来解决。

 

　　抗水助剂的功能主要是调节胶结料的凝胶顺序，调整内外应力，稳定胶面后期流动性和提高表面致密度。

 

　　例如，在配方中加入少量2%-5%的苯乙烯苯酚类抗水剂，该助剂能很好的溶合在环氧树脂中，当环氧树脂和固化剂交联时苯酚中的酚羟基和胺基、酐基等都能既促进交联又很平和的带动环氧或环氧稀释剂中后固化的小分子材料均衡发热，同时固化，防止固化层次拉长拉开，产生沟孔，苯乙烯苯酚能与几乎所有的环氧树脂在中、高、低温下固化凝胶，且在固化过程中与一部分小分子环氧混合物利用物理现象，流动迁移到涂层表面，形成致密性高、固化顺序偏后、流动性好的环氧防水层，在精准工艺的合成下的分子量适中的苯乙烯苯酚类抗水剂对环氧树脂制品的抗水防白化改善起到较好的效果。