2.2　常用防腐蝕涂料品種

2.2.1　生漆

生漆又稱大漆、國漆，是割取漆樹中的生理分泌物而獲得的。生漆組成十分復雜，主要成分是漆酚、水、樹膠質以及含氮物、漆酶、少量灰分、有機酸、葡萄糖等。

漆酚是生漆中的主要成分，占生漆總量的50％～70％，含量越高，則生漆質量越好。漆酚是主要的成膜物質，可以溶于植物油、礦物油以及酮類、醇類、醚類等有機溶劑中，不溶于水。漆酶是使漆酚形成大分子網狀物的催化劑，只能溶于水。生漆中的水分含量也較大，約占15％～40％。

生漆的干燥是靠漆酶的氧化聚合，在20～35℃，相對濕度80％～90％時，生漆的固化干燥最快。當溫度升至50℃時，酶的活性減弱，到70℃，就失去活性。但是在高溫下靠漆酚的氧化聚合，生漆的干燥也十分快。如150℃時，約3h就可干燥；180℃時，0.5h就可得到堅硬涂層。

生漆具有優良的物理性能和化學性能。生漆固化后形成網狀高分子立體結構，漆膜堅硬而富有光澤，耐油、耐水、耐溶劑和化學品，性能十分優良。在150℃的情況下可以長期使用，瞬間耐熱達200℃，加入耐熱顏、填料可以進一步提高其耐熱性。但是生漆漆膜很脆，柔韌性差，沖擊強度差，耐堿性差，耐候性也不好，在陽光下易發生龜裂和粉化。生漆有毒性，使人易生過敏性皮炎，即漆瘡，接觸生漆時應注意勞動保護。

為此人們對生漆進行了改性以提高生漆的性能或者降低生漆的毒性。將生漆過濾，常溫下經脫水，再用漆酶催化聚合后，加上二甲苯稀釋，就可以得到漆酚清漆，漆酚清漆對人體皮膚的致敏性有所下降，但其耐蝕性基本上與生漆相同。提取漆酚與甲醛進行縮合反應，制成漆酚縮甲醛樹脂，再與環氧樹脂進行交聯反應，制得漆酚縮甲醛環氧樹脂，漆酚縮甲醛環氧樹脂涂料具有生漆和環氧樹脂的共性，耐酸堿和鹽溶液、耐油、耐水、耐溶劑，附著力強，力學性能好，改善了漆酚縮甲醛涂料的脆性，耐溫可達150～200℃，加入鋁粉、三氧化二鉻可以作為防腐導熱換熱器涂料。漆酚縮甲醛環氧樹脂涂料消除了生漆對人體的過敏反應。

漆酚與糠醛進行縮合反應，制成漆酚糠醛樹脂，漆酚糠醛樹脂涂料具有良好的耐磨性、硬度、光澤和耐酸性，配制清漆可用于石油管道防止結蠟。但是漆酚糠醛樹脂涂料具有涂膜較脆，附著力和耐堿性差的缺點，使用環氧樹脂進行改性，制成漆酚糠醛環氧改性清漆和色漆，基本上保持了漆酚糠醛漆的良好耐磨性等性能，可以直接用于儲油罐和輸油管道等。加入有機鈦酸酯作螯合劑，形成有Ti—C—O鍵的高分子化合物，可以制得耐高溫、耐酸堿、耐油、耐水的漆酚糠醛環氧有機鈦防腐蝕涂料，該涂料可用于換熱器200～300℃的高溫腐蝕環境。

2.2.2　瀝青漆

瀝青在涂料工業中的使用歷史十分悠久。瀝青呈黑色硬質可塑性物質，或是黏稠狀。根據來源可以分為以下三種：天然瀝青、石油瀝青、煤焦瀝青。

天然瀝青是地下石油礦演變而成，由于形成條件不同，質量上有很大差別，純凈的天然瀝青化學成分與石油瀝青相似。石油瀝青是由原油石油蒸餾分離出汽油、煤油、柴油、潤滑油后的副產物，再經加工而成。石油瀝青是以前石油工業長期使用的防腐蝕材料，最多的是應用于埋地管道以及作為屋頂的防水防漏材料。用于埋地管道時，采用多層系統，層與層之間纏繞玻璃纖維材料，厚度在4.0～7.0mm的范圍。但是石油瀝青的吸水性高，耐土壤應力差，而且還支持植物根莖的生長，細菌腐蝕嚴重。煤焦瀝青是生產焦炭和煤氣時所得到的副產物煤焦油再經分餾而得到的，有著很好的抗水性，抗化學品性能。它可以不和顏料一起使用而單獨制成屏蔽型涂料，若加入鋁粉制成瀝青鋁粉漆則防銹性能得到加強。煤焦瀝青漆的主要特性是具有突出的耐水性，很強的附著力，價格低廉，對底材潤濕性好，對于未充分除銹的表面仍有很好的潤濕性能。但煤焦瀝青漆耐溶劑性差，所含的焦油滲透力極強，對后道漆也有滲色的危險。其耐候性也不是很好，長時間暴露于陽光下會造成發軟開裂。用煤焦瀝青改性后的環氧煤瀝青涂料，既保持了環氧樹脂的特點，又綜合了瀝青價格低、耐水性好的特點，在水下和地下的鋼結構、管道方面以及船舶壓載艙內應用效果較好。環氧樹脂與煤焦瀝青油的比例可以是1:1，出于成本的原因，也可以為4:6，甚至有些產品達到了2:8。煤焦瀝青的含量越高，漆膜的涂覆更為困難，而且老化期相對要短，它的體積固體分含量高，往往高達65％～70％，可以獲得厚涂層；附著力好，抗沖擊，耐磨性強但是耐溶劑性不佳，耐候性差；對后道漆滲色厲害，不宜作淺色面漆的底漆。

瀝青對人體健康存在諸多危害，很多跨國性涂料公司已經宣布在近期不再生產環氧煤瀝青涂料，而采用純環氧或改性環氧來替代環氧煤瀝青涂料。

2.2.3　醇酸樹脂涂料

醇酸樹脂涂料（alkyd resin coating）是以醇酸樹脂為主要成膜物質的合成樹脂涂料。醇酸樹脂是由脂肪酸（或其相應的植物油）、二元酸及多元醇反應而成的樹脂。生產醇酸樹脂常用的多元醇有甘油、季戊四醇、三羥甲基丙烷等；常用的二元酸有鄰苯二甲酸酐（即苯酐）、間苯二甲酸等。醇酸樹脂涂料具有耐候性、附著力好和光亮、豐滿等特點，且施工方便。

醇酸樹脂涂料的性能與脂肪酸含量（油度）有很大關系，按油度可以分成短油度、中油度和長油度三類，制成的涂料各有特性，見表2-2。

醇酸樹脂的油度除了以脂肪酸含量來區分外，也常常以其苯酐含量來表征。短油度含苯酐量高，長油度者含苯酐量低。短油度的醇酸樹脂的多元醇常用甘油或三烴基丙烷，長油度醇酸樹脂常用季戊四醇，可以提高其干燥速率，改善刷涂性能。

短油度醇酸樹脂主要和氨基樹脂一同用于工業烘干面漆，如自行車、金屬家具等。有一種短油度醇酸樹脂涂料，可以使用環氧樹脂涂料等進行復涂，應用于手工業防腐。中油度醇酸樹脂主要用于加速干燥型或者氣干型的機械涂料和工業涂料，也用于汽車、貨車等的修補漆。長油度醇酸樹脂主要通過豆油改性，用于防腐蝕涂料和建筑色漆。

但涂膜較軟，耐水、耐堿性欠佳，醇酸樹脂可與其他樹脂配成多種不同性能的自干或烘干磁漆、底漆、面漆和清漆，廣泛用于橋梁等建筑物以及機械、車輛、船舶、飛機、儀表等涂裝。常用的改性方式有苯乙烯改性、丙烯酸改性、有機硅改性、多異氰酸酯改性和環氧樹脂改性。

醇酸樹脂涂料自20世紀60年代以來，得到了廣泛應用。常用的醇酸樹脂涂料有以紅丹、鐵紅、云鐵和磷酸作為防銹顏料的防銹漆，以及醇酸面漆、有機硅醇酸面漆、苯乙烯改性快干醇酸樹脂涂料等。

2.2.4　氯化烯烴樹脂涂料

氯化聚烯烴樹脂是聚烯烴聚合物的碳鏈上部分氫原子被氯原子取代后的產物，它包括氯化橡膠（CR）、高氯化聚乙烯（HCPE）、氯化聚丙烯（CPP）、過氯乙烯（CPVC）和氯磺化聚乙烯（SCPE）等樹脂。以氯化聚烯烴樹脂為成膜物質制備的涂料，具備高度的耐化學腐蝕、耐臭氧和耐大氣老化性能，施工不受環境溫度的限制。

（1）氯化橡膠涂料

氯化橡膠（chlorinated rubber）是天然橡膠或合成的聚異戊二烯橡膠在氯仿或四氯化碳中于80～100℃氯化而成。氯化過程包括加成、取代和環化等復雜的反應過程。最終產品為無規則環狀結構的聚合物，含氯量約為65％，相當于每一重復單元上3.5個氯原子。由于氯化聚烯烴、氯化橡膠生產過程中大量使用的氯代烴溶劑主要是四氯化碳（CCl4），其排放對臭氧層有破壞作用，殘留在樹脂中的溶劑對人體有致癌作用。根據修訂后的《蒙特利爾議定書》規定，2000年起禁止生產和使用四氯化碳。發達國家已從1995起關閉以四氯化碳生產氯化聚烯烴的裝置，以水相懸浮法、非四氯化碳溶劑法等新技術替代。

氯化橡膠漆膜致密而發脆，常加入氯化石蠟作為增塑劑。漆膜的水蒸氣和氧氣透過率極低，僅為醇酸樹脂的1/10，因此具有良好的耐水性和防銹性能。氯化橡膠在化學上呈惰性，因此具有優良的耐酸性和耐堿性，可以用在混凝土等堿性底材上面。氯化橡膠涂料有著很好的附著力，它可以被自身的溶劑所溶解，所以涂層與涂層之間的附著力很好，涂層即使過了一兩年，其重涂性能仍很好，可以在低溫下施工應用，具有阻燃性。氯化橡膠涂料干燥快，施工方便，23℃時，2h后即能重涂下道漆，因此四道涂層系統在7～8h內即可完成。氯化橡膠與醇酸樹脂和環氧酯等配合使用，可以改進耐候性、力學性能和施工性等。如果油性類樹脂含量多，涂料的干燥性能明顯偏慢。通常氯化橡膠涂料在23℃時的重涂間隔為2～4h，而這種改性的氯化橡膠涂料（盡管還稱之為氯化橡膠涂料），則需要20h以上的干燥時間才能重涂，這就與醇酸樹脂涂料一樣了。煤瀝青也可以與氯化橡膠共用，制成低成本的氯化橡膠瀝青涂料。

20世紀60年代，厚漿型氯化橡膠涂料開始出現，加上無氣噴涂技術的應用，噴涂一道漆的干膜厚度從40μm到上升到80μm。氯化橡膠涂料被廣泛應用于現代重工業的防腐蝕涂料中，主要品種有氯化橡膠鐵紅防銹涂料、氯化橡膠鋁粉防銹涂料、氯化橡膠云鐵防銹涂料和氯化橡膠面漆，可以用于各種大氣環境下及水下環境等，例如化工廠、橋梁、工程機械、鐵塔、港口設施、船舶和集裝箱等。在防腐蝕涂料應用量最大的船舶制造業和集裝箱制造業中，氯化橡膠一度占據了主要地位，成為規定的標準配套方案。在歐洲，曾經有60％以上的氯化橡膠用于船舶涂料的生產。

（2）過氯乙烯涂料

將氯乙烯溶解于氯苯中，使含氯量占50％以上。經過深度氯化，氯的質量分數可以達到73％。氯化后的過氯乙烯（CPVC）熱穩定性和阻燃性都得到了提高。過氯乙烯涂料耐化學品性良好，耐大氣性能也很好。但它的結構較為規整，所以附著力差，須有配套的底漆，如環氧酯底漆。過氯乙烯涂料與環氧樹脂配合使用，可以提高與鋼材的附著力及耐酸、抗沖擊性。過氯乙烯涂料曾經是機械產品上面的主要使用涂料品種。

由于過氯乙烯涂料固體分含量很低，漆膜薄，需涂6～10道才能滿足要求。為了保證其耐蝕性能，最后一道往往是過氯乙烯清漆。

（3）氯磺化聚乙烯涂料

由氯和二氧化硫混合氣體對聚乙烯進行氯化和磺化而制得氯磺化聚乙烯（SCPE）。由氯磺化聚乙烯樹脂為成膜物質制備的涂料，具有優異的耐臭氧、耐候性和抗老化性能，力學性能良好，耐水、耐油性好，抗寒耐濕熱，耐化學品性能好。

氯磺化聚乙烯的固體含量低，在30％以內，單道成膜低，干膜只有10～20μm，須多道工才能達到規定膜厚。由于含有大量的溶劑，無論是從施工方面還是從環保的角度來說，這種涂料勢必要退出市場。近年來有些改性的氯磺化聚乙烯涂料，如聚氨酯改性、環氧改性等，提高了固體分和成膜厚度，性能上有了很大提高。

（4）高氯化聚乙烯涂料

高氯化聚乙烯涂料主要是由高氯化聚乙烯樹脂、增塑劑合成樹脂及其惰性顏料和助劑組成。

該涂料靠溶劑揮發而干燥成膜，因此漆膜干燥快，可在任意氣溫下施工，漆膜具有良好的物理機械性能。尤其是彈性和耐寒性能優異，具有優異的耐候性、耐臭氧性和耐水、耐酸堿、耐化學藥品等性能。高氯化聚乙烯具有優良的耐大氣老化和耐化學介質性能，易溶于芳香烴、酯、酮等有機溶劑，與大多數涂料用的無機顏料和有機顏料有良好的相溶性。一般溶解成40％固含量樹脂液比較適宜配漆使用。我國工業化生產的高氯化聚乙烯大部分采用水相法，氯化工藝以水為介質，生產成本低，對生態環境無污染，同時具有與氯化橡膠相似的各種優良性能。隨著高氯化聚乙烯的水相懸浮深度氯化法工藝技術的逐漸成熟，國產高氯化聚乙烯產品的開發和應用得到很快的發展，以高氯化聚乙烯和改性樹脂為主要成膜物質制成的防腐涂料可單包裝，可在低溫環境下施工，施工條件簡便，可刷涂、輥涂、噴涂。漆膜能自干，且干燥速率快，通常30min可表干，6h實干，24h干硬。用高氯化聚乙烯代替氯化橡膠制備防腐蝕涂料，可獲得與氯化橡膠防腐涂料性能相似的防腐蝕涂層。

高氯化聚乙烯涂料可以廣泛用于室內外各種輕重金屬和水泥結構的表面，起到防銹、防腐蝕的保護作用，可涂覆于不同環境下使用的鐵路橋梁、高壓輸電塔、集裝箱、海上鉆探及采油設備，各種車輛底盤、重型機械、船舶、設備與管道等。特別適宜作儲罐、橋梁、大型鋼結構設備保護性涂料。還可以降低生產成本，提高施工安全性。如今，在涂料行業，高氯化聚乙烯已成為氯化橡膠的較好替代產品。

（5）氯醚涂料

氯醚涂料由氯醚樹脂、增塑劑、著色顏料、助劑和溶劑等組成的高性能涂料。氯醚（Laloflex MP，氯乙烯-乙烯基異丁基醚）樹脂是75％氯乙烯和25％的乙烯基異丁基醚的共聚物，最早由德國的BASF公司開發。它采用水降法為連續相的微懸浮聚合方法，是一種環保型產品。

氯醚樹脂呈粉末顆粒。它不含可皂化的酯鍵，具有耐酸、堿、鹽的功能，與其他樹脂有著很好的混溶性；能溶于包括芳香烴溶劑在內的大多數溶劑中；不含反應性基團，與大多數顏料的潤濕性能好。低黏度氯醚樹脂與環氧樹脂可以制備高固體分涂料，由于涂層中含有熱塑性氯醚樹脂，涂層之間有一定的溶脹性，解決了環氧樹脂涂料施工間隔過長導致涂層剝落的問題，同時也提高了環氧涂層的干性，縮短了施工間隔。

中黏度的氯醚樹脂與醇酸樹脂有良好的混溶性，用以制備耐化工大氣的防腐涂料，氯醚樹脂不含反應性雙鍵，因此不易被大氣氧化而降解，耐光穩定性好，不易泛黃及粉化。它與環氧樹脂制備防銹底漆，由于含有共聚的氯乙烯醚鍵，可以保證在各種底材，包括輕金屬如鋁、鋅、鍍鋅鋼等表面的良好附著力。

高黏度氯醚樹脂可以制備耐化學介質的防腐材料，由于氯醚不含可皂化的酯鍵，所結合的氯原子十分穩定，涂膜具有良好的耐水、耐化學品腐蝕性能。

氯醚涂料廣泛用于船舶、電廠、冶金、港口、化工、橋梁、水工、機械、廠房建筑、儲罐、市政工程等各個領域的鋼結構表面作防腐和裝飾面漆用。

2.2.5　丙烯酸樹脂涂料

涂料用丙烯酸樹脂通常以丙烯酸酯或/和甲基丙烯酸酯以及苯乙烯為主的乙烯系單體共聚而成。丙烯酸樹脂的主鏈是C—C鍵，對光、熱、酸和堿十分穩定，用它制成的漆膜具有優異的戶外耐候性能，保光保色性好。它的側鏈可以是各種基團，通過側鏈基團的選擇，可以調節丙烯酸樹脂的力學性能，與其他樹脂的混溶性及可交聯性能等。它可以單獨作為主要成膜物質制成各種各樣的涂料，也可用來對醇酸樹脂、氯化橡膠、聚氨酯、環氧樹脂、乙烯樹脂等進行改性，構成許多類型的改良型涂料。丙烯酸涂料由于其優異的性能，在車輛、機械、家用電器以及儀表設備等各種行業有著廣泛應用。

丙烯酸樹脂的性能主要決定于所用的單體性能數量，以及分子量、活性基團官能度等。通常將單體分為三類：一是硬單體，如甲基丙烯酸、苯乙酸、丙烯酸；二是軟單體，如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙酯等；三是含官能度的單體，如丙烯酰胺、（甲基）丙烯酸-β-羥基丙酯、（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸縮水甘油酯等。

對單體的選擇，要根據樹脂的用途和特點來選用特定的單體。加入軟單體可以起到增塑作用，如丙烯酸丁酯的內增塑和金屬的黏結性能。丙烯酸涂料按照不同的分類標準，可以分為不同系列。按固化方式可以分為自干型和烘干型；按其成膜機理可分為熱塑性和熱固性；按其形態可分為溶劑型、水溶型、乳膠涂料以及粉末涂料等。以下分別簡單介紹熱塑性丙烯酸樹脂涂料和熱固性丙烯酸樹脂涂料。

（1）熱塑性丙烯酸樹脂涂料

熱塑性丙烯酸樹脂涂料主要用來做面漆，它具有優異的保色保光性能，且漆膜光亮豐滿，耐腐蝕性好。近年來，隨著氯化橡膠的生產受到一定的限制，丙烯酸樹脂涂料因其具備同氯化橡膠相類似的施工性能，如快干，無涂裝間隔，已逐步取代了氯化橡膠涂料。在戶外鋼結構中，丙烯酸面漆的耐候性要優于醇酸面漆，常和環氧涂料底漆和中間漆配套使用。

熱塑性丙烯酸樹脂以甲基丙烯酸甲酯為主體，與苯乙烯和其他甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸的高級酯進行共聚制得。在有些丙烯酸樹脂配方中，以苯乙烯代替甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯代替甲基丙烯酸丁酯，降低了涂料成本，當然同時也降低了涂料的部分性能。

熱塑性丙烯酸涂料在施工時，當環境高于30℃，相對濕度低于45％時，溶劑揮發迅速，會在涂層上形成橘皮或皺紋，如果使用輥涂還會造成漆膜起泡并破裂。所以施工時應注意施工現場溫度。

（2）熱固性丙烯酸樹脂涂料

熱固性丙烯酸樹脂由甲基丙烯酸酯與甲基丙烯酰胺共聚而成，通常簡稱為AC樹脂。熱固性丙烯酸樹脂涂料色淺、硬度高、涂膜豐滿、耐熱性好、耐化學品性能好。熱固性羥基丙烯酸樹脂大致由以下單體合成：苯乙烯（styrene）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、正丁基丙烯酸酯（NBA）、羥基丙烯酸甲酯（HEMA）等。多種單體的混合共聚可以獲得不同目的的樹脂。熱固性丙烯酸樹脂可以通過聚合物鏈上的功能性基團來進行交聯。可進行交聯固化的丙烯酸酯可含有羧基、羥基、環氧基、氨基、酰氨基和N-羥甲基等功能性基團。

含羧基丙烯酸樹脂，可以采用氨基樹脂、聚碳二亞胺和環氧樹脂作為固化劑進行交聯。聚碳二亞胺的交聯活性高，可以低溫或室溫固化，也可用于水性體系。環氧樹脂固化劑的固化溫度較高，在170℃左右，加入適量的堿催化劑，固化溫度可以降至150℃，涂膜光亮豐滿，硬度高，耐污染、耐磨性好。

含羥基丙烯酸樹脂常用的固化劑有氨基樹脂、異氰酸酯和環氧樹脂。以異氰酸酯作為固化劑，可以在常溫下固化反應，涂膜豐滿，光澤高，耐磨、耐刮傷性好，耐水、耐溶劑、耐化學腐蝕性好。采用HDI縮二脲或三聚體類脂肪族固化劑，耐候性、保光保色性會更佳。

2.2.6　環氧樹脂涂料

自20世紀40年代環氧樹脂投入工業生產以來，發展迅速。環氧樹脂賦予涂料以優良的性能和應用方式上的廣泛性，使得在涂料方面的應用日益發展。環氧樹脂涂料是一種優良的防腐蝕涂料，在涂料工業中占有重要地位，已廣泛應用于汽車工業、造船工業、化學工業、電氣工業以及國防軍工等領域，主要供涂飾結構、設備、容器、管道以及地坪等。

環氧樹脂本身是熱塑性的，要使環氧樹脂制成有用的涂料，就必須使環氧樹脂與固化劑或植物油脂肪酸進行反應，交聯而成為網狀結構的大分子，才能顯示出各種優良的性能。環氧樹脂涂料種類很多，性能也各有特點，概括其優點有：①耐化學品性能優良，其耐堿性尤其突出；②漆膜具有優良的附著力，特別是對金屬表面附著力更強；③漆膜保色性較好，因漆膜分子結構中苯核上的羥基已被醚化，性質穩定；④漆膜具有較好的熱穩定性和電絕緣性。

環氧樹脂涂料具有很多優點，但它也存在不足之處：①戶外耐候性差，漆膜易粉化、失光，漆膜豐滿度不好，因此不宜作為高質量的戶外用漆和高裝飾性用漆；②環氧樹脂結構中含有羥基，制漆時處理不當時，漆膜耐水性不好；③環氧樹脂涂料大都是雙組分的，在制造和使用都不方便。

環氧樹脂及其涂料工業還在向前發展，高性能的新品種不斷出現，其應用范圍將逐步擴大。以下簡單介紹幾種常用的環氧涂料品種。

（1）環氧清漆

環氧清漆由環氧樹脂和溶劑組成，主要用于混凝土表面的封閉漆，它可以填充表面的孔隙，對后道涂層形成良好的基礎，還可以黏結混凝土的灰塵，避免黏結受損。為了得到良好的使用效果，使用前必須估計稀釋的程度。實際稀釋劑的需要量由溫度、施工表面情況、混凝土類型和施工技術決定。

（2）環氧防銹底漆

環氧防銹底漆主要有環氧鋅黃防銹涂料、環氧鐵紅防銹涂料和環氧磷酸鋅防銹底漆。

為了增強防銹性能，現在主要使用的環氧防銹底漆中同時含有磷酸鋅和氧化鐵紅防銹顏料。環氧磷酸鋅防銹涂料除了用于鋼鐵表面的防銹，還特別可以用于鍍鋅件的防銹。環氧磷酸鋅防銹涂料在集裝箱漆上主要用于環氧富鋅底漆的中間漆。

需要注意的是，由于磷酸鋅微溶于水，所以含有磷酸鋅顏料的防銹涂料盡管防銹性能要優于只含有鐵紅的防銹涂料，但是它不能用于水中，否則會產生氣泡等問題。

（3）環氧云鐵中間漆

以云母氧化鐵為主要的防銹顏料的環氧防銹底漆是非常重要的一種重防腐涂料。同樣，它也可以在醇酸樹脂、氯化橡膠等很多種涂料中使用，因而開發出了多種防銹漆，環氧云鐵防銹漆出現后，取代了傳統的醇酸和氯化橡膠等云鐵防銹漆，應用于現代重防腐鋼結構上面。上海南浦江大橋的鋼箱外壁，在環氧富鋅底漆上，就以環氧云鐵為中間漆。環氧云鐵防銹漆在國外也一直是重要的防銹漆和中間漆，很多國家的橋梁、機車和電站等，都規定了使用環氧云鐵作為中間漆。

云母氧化鐵，簡稱云鐵，其化學成分為α-Fe2O3，呈片狀結構，厚度僅數個微米，直徑10～100μm，具有優良的耐酸堿性和耐高溫性，沒有毒性。云鐵在涂膜中和底材平行重疊排列，可以有效地阻止腐蝕介質滲透。對陽光反射能力強，減緩涂膜老化，所以不僅防銹性能好，在面漆中使用還可以提高耐候性。環氧涂料使用云鐵顏料，還進一步降低了環氧涂料的收縮性。

由于環氧云鐵防銹底漆漆面粗糙，可以反射陽光，沒有重涂間隔的限制，特別適合于作為重防腐涂裝體系的中間漆。

（4）環氧富鋅底漆

環氧富鋅底漆漆膜中含有大量鋅粉，體積比高達80％～90％，根據ISO 12944-5的規定，有機富鋅的鋅粉含量必須達到80％（質量分數），SSPC-20的要求是最低含量為77％（質量分數）。鋅粉的電位要比鋼鐵的電位低，在漆膜受到損傷時，鋅為陽極，鋼鐵為陰極，所以鋅首先受到腐蝕從而保護了鋼鐵，所以環氧富鋅底漆即使在受到損傷時，銹蝕也不會向膜下蔓延，環氧富鋅的施工性能更好，與底材的附著力強，與后道環氧中間漆的相容性好。

環氧富鋅漆在高含鋅量的同時，也帶來一些問題。小的機械損傷不會產生問題，因為鋅粉的陽極作用可以封閉住損害點止住進一步的腐蝕，但是富鋅底漆形成的鋅鹽（白銹）是水溶性的，影響后道涂層的附著力，如果不除去，還會導致以后涂層的滲壓起泡。現在有些廠家的環氧富鋅底漆加入了一定量的氧化鐵紅，增加耐候性能，防止鋅鹽的產生。

（5）低表面處理改性環氧涂料

低表面處理環氧涂料有兩個重要品種，碳氫樹脂（hydrocarbon resin）改性環氧涂料和內部增塑環氧樹脂配制的涂料。

碳氫樹脂改性的環氧樹脂涂料由于低分子樹脂的作用，具有卓越的表面潤濕性和表面滲透力，因此帶來了優良的表面附著力和優異的耐久性。它采用的是外部增塑的技術路線。這類涂料作為低表面處理材料，可以涂覆于打磨到St2的表面，并能用于高壓水除銹后具有一定的閃銹的表面。這類涂料的體積固體分可高至80％～100％，降低了VOC，被稱為Mastic環氧涂料，目前已經成為維修涂裝時的首選涂料產品，Mastic環氧涂料可以在一次噴涂時得到很高的干膜厚度（100～400μm），節省涂裝時間，減少涂裝費用。在維修舊漆膜時很方便，可以在醇酸和環氧等涂料上面復涂，對于熱塑性的氯化橡膠等涂料，則要嚴格控制舊涂層厚度，并且如果以后涂層油破損的話，該處將會是涂層系統中一個薄弱點。

改性液態環氧樹脂涂料，使用內部增塑交聯的環氧樹脂和鋁粉顏料，固化劑采用芳香胺的DDM（4，4'-二氨基二苯基甲烷）是表面處理涂料中的重要品種。與純環氧涂料和碳氫樹脂改性環氧涂料相比，它的柔韌性相當好。在長期重涂性方面，它也要強于碳氫樹脂改性環氧涂料。因為碳氫樹脂改性涂料采用胺固化劑在低溫高濕或通風不良的情況下，有著胺起霜的問題，會影響與后道涂層的附著力。

（6）環氧酯涂料

環氧酯涂料常用中長油度的干性脂肪酸環氧酯，用其制備的環氧酯涂料為常溫干燥型，其保色性、耐候性接近于長油度醇酸樹脂涂料，耐水性和耐化學品性能與桐油酚醛涂料相近。烘干型環氧酯涂料多用短油度環氧酯，可以與氨基樹脂混拼，作為氨基醇酸涂料相配套底漆或中間漆。

環氧酯涂料與鋼、鋁金屬底材的附著力強，涂膜堅韌，耐沖擊性好。常用的防銹涂料有環氧酯鐵紅底漆和環氧酯鋅黃底漆。環氧酯涂料有著基，所以耐堿性不好，但強于醇酸樹脂涂料的耐堿性。

配制常溫干燥型涂料時，選用干性油脂肪酸環氧酯作為基料，酯化程度以60％～80％為宜；配制烘干型涂料，選用不干性油脂肪酸環氧酯作為基料，與氨基樹脂拼用（不超過40％），可以制成耐化學品性能好的淺色涂料。

環氧酯涂料中通常加入催干劑以促進環氧樹脂進行聚合反應。Co（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ce（Ⅲ）、Fe（Ⅱ）為氧化型（表干）主催干劑金屬離子；Pb（Ⅱ）Zr、稀土金屬（Ⅳ）為聚合型（底干）主催干劑金屬離子；Ca（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）為助催干劑金屬離子。

（7）環氧面漆

環氧面漆可以用做大多數高性能防腐蝕涂料系統之上的堅韌面漆，而無需高性能的裝飾漆的場合。

環氧面漆有著良好的耐磨性能而且耐化學品的潑濺，廣泛應用于船舶的甲板、儲藏室地板、加工車間、離岸平臺、石化設施、橋梁以及電廠等領域。環氧面漆耐很多化學品，盡管耐化學品的程度與化學品接觸涂料的時間長短以及多少有很大關系。少量的化學品潑濺會很快揮發，大量的則會留在表面積聚。

大多數傳統的環氧面漆，有著相對良好的初始光澤和色彩，不可能像其他類型的面漆，如聚氨酯或丙烯酸那樣具有良好裝飾性。

（8）無溶劑型環氧涂料

溶劑型環氧涂料已經應用了五六十年了，已然發展成為了最重要的工業保護用涂料。為了降低VOC含量，高固體分涂料逐步成為目前的主流產品，但是最終要解決VOC問題，只有無溶劑環氧涂料才能達到要求。傳統的環氧涂料體積固體分（VS％）在50％時，如果施工300μm的濕膜厚度（WFT），則干膜厚度（DFT）只有150μm。干膜厚度、濕膜厚度和體積固體分（VS％）之間的關系為DFT=VS％×WFT。而100％的無溶劑環氧涂料如果施工300μm的濕膜厚度，就有300μm的干膜厚度留在底材表面。

20世紀70年代開始，無溶劑環氧涂料開始應用，到90年代，隨著環氧樹脂技術的發展，以及對于環氧樹脂、顏料和固化劑的深入了解，低黏度的100％體積固體分的無溶劑環氧涂料也得到了很好的發展。

無溶劑環氧涂料中環氧樹脂采用的是液態環氧樹脂，比如常用的E-44（分子量為450）。由于黏度高，還需加入活性稀釋劑以降低施工黏度。活性稀釋劑在固化時本身參與了反應，成為漆膜的一部分，無溶劑環氧樹脂選用的固化劑有改性脂肪胺、低分子量聚酰胺，酚醛己二胺以及二環氧基苯胺等。

改性脂肪胺呈液態，可以使漆膜在室溫下固化，毒性和臭味都很小。

低分子量聚酰胺作為固化劑使用，沒有毒性，本身也是增韌劑。因此固化后的漆膜具有極好的附著力、耐磨性和韌性。能在潮濕空氣中固化，但是在15℃以下的溫度環境中固化很慢，應該加入促進劑二苯氨基甲基酚（DMP-30），用量為聚酰胺的1％～10％。

酚醛己二胺加成物為黏稠狀液體，沒有毒性，可以在4℃時開始固化反應，并且能在潮濕的空氣中固化。常溫下固化時間為1～3d。

二環氧基苯胺外觀呈黃色透明液體，可以在常溫下固化。它本身是一種低分子量環氧樹脂，同時也是活性稀釋劑。因此即使用量較大，也不會影響固化體系的性能。

無溶劑涂料的涂裝膜厚度很厚，需加入氣相二氧化硅等增稠劑。

無溶劑環氧涂料可以一次施工非常高的干膜厚度，從300～1000μm，一直到1.5～2.0mm。它可以自作底面漆，所以就不再需要底漆，也不需要面漆，減少了關于底面漆之間的重涂問題。它可以很好地對鋼材的點蝕處進行填充，就避免了空氣濕度等帶來的氣泡問題。

環氧涂料都有著很好的附著力，這種附著力強于自身的凝聚力。所以無溶劑環氧涂料可以不用底漆而直接施工，這樣也避免了由于受到化學侵蝕而引起的涂層間分層問題。

由于無溶劑環氧涂料有著突出的物理和化學性能，常用于輸水管、儲水罐、化學品儲罐、石油平臺等需要耐磨耐沖擊的場合，以及通風不良的船舶的艙室內部等。

無溶劑環氧涂料有著多的優點，如超低水平的VOC揮發（<25g/L）；不含易燃可燃溶劑；厚膜，無孔涂膜，耐化學品性能強。

無溶劑環氧涂料的配制關鍵是黏度，要滿足施工性和流平性。對于傳統型環氧涂料來說，調節溶劑成分就可以獲得合適的黏度。在無溶劑環氧涂料中，不能采用溶劑來調節黏度。在施工時解決的方法就是通過加熱來降低施工黏度。溫度提高10℃，黏度可以降低一半。無溶劑環氧涂料在施工時，通常加溫到70℃較為有效。不過，涂料的加熱也會帶來很多問題。施工時需要額外的設備來加熱涂料維持其溫度，這就增加了施工成本。另外加熱加速了固化反應，降低了涂料的混合使用時間。這些問題以及相關的安全問題等都必須為涂料供應商考慮。

2.2.7　聚氨酯涂料

2.2.7.1　聚氨酯涂料簡介

聚氨酯樹脂全稱為聚氨基甲酸酯樹脂（polyurethane resin）。聚氨酯樹脂一般是由兩個以上的異氰酸酯化合物與含兩個以上活潑氫的化合物（如羥基、羧基等的化合物）反應制得的低溫固化型高分子化合物。在其分子結構中有重復的氨基甲酸酯鏈節，即氨酯鍵，所以稱之為聚氨酯樹脂。聚氨酯涂料是現代防腐蝕涂料中重要的品種，它具有其他涂料體系所不具備的優異綜合性能，特別是低溫和高濕固化性能，以及脂肪族聚氨酯涂料良好的耐候性能。聚氨酯涂料的性能特點如下：

①優異的耐磨性。聚氨酯涂料中的氨酯鍵能形成大分子氫鍵，可以緩解外力作用，吸收外來的能量，因此聚氨酯涂料有著優異的耐磨性能。

②優異的耐化學品性、耐油性。聚氨酯涂料中的氨酯鍵不和酸、堿、油反應，具有類似酰氨基的特性，有著優良的耐化學性，耐油性及機械強度、耐磨性。

③附著力強。聚氨酯中的活潑異氰酸酯基能與羥基樹脂反應，還能與空氣中的潮氣及底材上的羥基結合，增強與底材的黏結力。它對多數底材都具有優良的附著力，對金屬的附著力較環氧樹脂差。但是對橡膠和混凝土等材質的附著力要強于環氧樹脂。

④低溫固化性能。由于聚氨酯涂料中的—NCO非常活潑，能在低溫（-5℃甚至更低溫度）下與羥基組分及含活潑氫的組分發生交聯固化反應。而環氧樹脂涂料在10℃以下的交聯固化緩慢。低溫固化性使聚氨酯涂料可以在較長的施工季節中應用。

⑤高裝飾性能。脂肪族聚氨酯涂料涂膜中存在連續的氨酯鍵，具有良好的保光保色性能，光澤好，是戶外應用的高裝飾性防護涂料，廣泛應用于汽車、飛機鋼結構、家用電器、家具等方面。

2.2.7.2　聚氨酯防腐涂料

（1）單組分濕固化聚氨酯涂料

單組分濕固化聚氨酯涂料因為是單組分，施工簡便，避免了雙組分漆配漆時帶來的不利因素，所以很有應用價值。濕固化聚氨酯涂料在20世紀70年代中期開始應用在涂層維修方面，最早的產品是鋁粉底漆，隨后又有富鋅底漆、特殊顏料的中間漆和面漆等產品在80年代早期得到應用，到了80年代末期，脂肪族的濕固化聚氨酯涂料面世，最終完成了這一特殊品種的系列化，現在人們已經可以使用濕固化聚氨酯涂料的系列產品，廣泛應用在鋼鐵、混凝土和木材表面。

濕固化型聚氨酯涂料是含—NCO基的預聚物，通過和空氣中的潮氣反應生成脲鍵而固化成膜。為了保證濕涂膜順利固化成膜，常采用分子量較高的蓖麻油醇解物的預聚體和聚醚預聚體。和雙組分聚氨酯涂料相比，其優點是使用方便，并可避免雙組分聚氨酯涂料臨用前配制的麻煩和誤差以及余漆隔夜膜膠化報廢的弊端。其缺點是配制色漆困難，儲存期較短，冬季施工困難。

濕固化型聚氨酯涂料有著很好的表面濕潤性和滲透力，對木材、鋼鐵、混凝土等大部分底材有著極佳的附著力。對于潮濕表面，濕固化聚氨酯涂料比起其他聚氨酯涂料有著很好的容忍性，因為濕固化聚氨酯涂料本來就是設計成與濕氣相反應固化成膜的。但是太過潮濕的表面會導致二氧化碳起泡，以及漆膜的針孔和空隙等問題。太多的濕氣就使得聚氨酯只與濕氣相反應而不和活潑氫反應，使得附著力下降甚至漆膜起層。和水汽的反應消耗了水，生成的副產品是二氧化碳。水汽是不會留在漆膜里面的，否則就會在金屬表面腐蝕或起泡，因為它們總是試圖鉆出固化的漆膜。二氧化碳在透過漆膜時，會導致起泡或空隙。因此，對于參與反應的水汽還是有一定限制的。

濕固化聚氨酯涂料有著很好的耐化學品和溶劑的性能。因此它們的化學性質已經從異氰酸酯變成了聚氨酯-縮脲，從可溶于溶劑變為了不能為大多數溶劑所溶解。芳香族的聚氨酯涂料要比脂肪族的有著更好的耐溶劑性和耐化學品性能。

從理論上說，濕固化聚氨酯涂料可以在很冷的氣候下進行固化。不同的涂料生產商有不同的要求，從-7℃（20℉），-10℃（15℉）到-18℃（0℉）。然而，冷空氣并不能比暖空氣包含多點的濕氣，溫度下降了，空氣中可以參與反應的濕氣也減少了。在10℃（50℉）和RH30％時空氣中的水汽只有24℃（75℉）、RH50％時的1/10。如果在前者的情況下進行固化，所需花費的時間是后者的20～30倍。通常脂肪族聚氨酯涂料要比芳香族聚氨酯涂料固化時間長，對于濕固化聚氨酯涂料可以進行施工的最高溫度和相對濕度，不同的產品有不同的要求。大多數產品的施工溫度可以高達54℃（130℉）。對于相對濕度的要求，從RH75％到99％都有規定。

（2）聚酯聚氨酯涂料

含羥基聚酯樹脂是最早作為羥基固化的雙組分聚氨酯涂料的羥基組分基料的，它是由多元醇、多元酸及酸酐進行酯化反應制得。聚酯樹脂的長碳鏈平衡樹脂的柔韌性和硬度；存在的一定支化度和非極性側鏈可提供其硬度及耐化學品性。聚酯樹脂形成的漆膜耐候性好、不泛黃、耐溶劑、耐熱性好。與丙烯酸樹脂相比，聚酯樹脂的分子量低，固體分高，易制成高固體分涂料，提高豐滿度。

在含羥基聚酯中加入助劑，溶劑配制成清漆，在清漆中配以各種顏料，就制得含羥基聚酯涂料中的色漆組分。

采用鄰苯二甲酸酐（PA）和三羥甲基丙烷制得的聚酯，是由HDI縮二脲配制的聚酯聚氨酯涂料，具有優良的保光保色性，耐水耐濕性，是飛機上廣為采用的蒙皮面漆。

國內定型生產的聚酯固化聚氨酯涂料有S04-1各色聚氨酯瓷漆，它是以TDITMP加成物為固化劑，蓖麻油甘油苯酐醇酸樹脂（羥基含量4.4％）的色漿為基料組分，按n（—NCO）/n'（—OH）=1.11配制而成，與S06-1棕黃聚氨酯底漆配套使用，用于油缸、石油化工設備，適用于濕熱帶及化工環境下的防腐蝕，該涂料還一直是我國鐵道橋梁蓋板上面批準應用的面漆產品。

聚酯聚氨酯涂料的漆膜硬度指標比丙烯酸聚氨酯涂料要好。這也使得它不像丙烯酸聚氨酯涂料那樣具有很好的重涂性。它的最大重涂間隔限制時間很短。典型的聚酯氨酯涂料作為重防腐、高性能、雙組分聚酯-脂肪族聚氨酯涂料，符合現行的VOC規范（VOC為330g/L）。可以用于室內外，具有極強的堅韌度、高光澤以及保色保光性能、耐粉化性能。設計用于嚴重腐蝕性的工業環境。

聚酯樹脂與丙烯酸樹脂配合使用，可以取長補短。丙烯酸樹脂可以改善干性。縮短涂層的不沾塵時間，提高涂層的硬度；聚酯樹脂則提高了涂料的施工固體分、涂膜的豐滿度。

利用有機硅樹脂的硅醇中羥基和聚酯中羥基進行縮合，可以制得有機硅改性聚酯樹脂。

聚酯樹脂光亮豐滿，硬度高，力學性能好，耐化學品；有機硅樹脂具有優良的耐高低溫、耐潮濕性能和耐熱性，不過耐化學品性能較差。有機硅改性聚酯具備兩者的優點，戶外耐候性能突出。

（3）聚醚聚氨酯涂料

含羥基聚醚樹脂由1，2環氧化合物或四氫呋喃，在多元醇或多元胺等引發劑作用下加聚而成。

聚醚分子鏈中沒有酯鍵，因此以聚醚為多元醇的聚氨酯涂料具有更好的耐堿性、耐水性和耐磨損性等，且能室溫固化。聚醚中聚合度的大小，對涂料的性能影響較大。聚合度越高，羥值越低，涂膜柔韌性越好，撓曲性高。由于樹脂結構中含有醚鍵，涂膜耐紫外線性能差，容易粉化失光。聚醚聚氨酯涂料的潮氣滲透性較高，其低玻璃化溫度Tg造成涂膜較軟。因此聚醚聚氨酯涂料主要作為底漆和室內保護性涂料。

聚醚聚氨酯涂料對周期性的濕、熱、氯和氨的腐蝕作用很少受到影響，耐腐蝕性能要優于聚酯聚氨酯涂料。

（4）環氧聚氨酯防腐蝕涂料

環氧樹脂是制備防腐蝕涂料的常用樹脂，結構中含有環氧端基、羥基及醚鍵等，能與基材相吸引，因此對金屬、木材、混凝土等多種底材有著良好的附著力。

環氧樹脂可以作為多元醇化合物直接使用，利用的是環氧樹脂的仲羥基，環氧基沒有參加反應。

利用環氧樹脂改性合成聚氨酯涂料的方法有兩種。環氧樹脂與醇胺或胺反應，使環氧基開環生成羥基，然后再與異氰酸酯反應，或者利用酸性樹脂的羧基與環氧樹脂反應，打開環氧基開環反應生成羥基，然后再與異氰酸酯進行反應。

環氧樹脂涂料的固化溫度可以低至0℃以下，附著力優良，耐油、耐水和耐酸堿性能優異，是一類用途廣泛的防腐蝕涂料，可以用于各種混凝土結構、鋼結構、船舶、海上平臺等。環氧聚氨酯涂料由于存在醚鍵，不耐紫外線，陽光下易粉化，因此不宜用于戶外環境。環氧聚氨酯涂料由于存在醚鍵，不耐紫外線，陽光下易粉化，因此不宜用于戶外環境。

環氧聚氨酯防腐蝕底漆，采用羥值高的高分子量的環氧樹脂。固化劑為MDI多異氰酸酯，采用鋅粉、磷酸鋅等防銹顏料，干燥快，性能優于聚酰胺固化的環氧底漆。與環氧瀝青涂料相比，可以在冬季低溫下施工。

在飛機制造工業中，環氧聚氨酯底漆常用作飛機的蒙皮底漆。

（5）丙烯酸聚氨酯面漆

含羥基丙烯酸樹脂耐候性優良，干燥快，具有較聚酯樹脂更好的保光保色性，因為它不吸收300nm以上的紫外線及可見光，其主鏈的碳-碳鍵耐水解。含羥基丙烯酸酯與脂肪族多異氰酸酯如HDI縮二脲、HDI三聚體反應而生成的丙烯酸聚氨酯漆，漆膜具有很好的硬度又有極好的柔韌性，耐化學腐蝕。突出的耐候性，光亮豐滿，干燥性好，表干快而不沾灰等特性，使之成為在鋼結構重防腐涂裝體系中的首選面漆。

HDI縮二脲、HDI三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）三聚體都是常用的固化交聯劑。HDI三聚體與HDI縮二脲相比，干燥速率快，涂層硬度高，耐候性更好。但是在其成膜初期，暴露于高濕度環境下或容易結露的環境下，涂膜易失光，在這種條件下施工如果膜過厚，還很容易起泡。

丙烯酸聚氨酯涂料通常的體積固體分只有50％左右，要想降低VOC含量，滿足現行和計劃中的VOC規范，就必須開發研制出高固體分的丙烯酸聚氨酯涂料。

恰當的NCO/OH比例是雙組分丙烯酸聚氨酯涂料的關鍵，理論值為NCO/OH=1。研究表明，NCO/OH低則漆膜的抗溶劑性、抗水性、抗化學品性及硬度均下降，甚至漆膜發軟；或NOC/OH太高，則會增大交聯密度，提高抗溶劑性、抗化學品性及硬度均下降，甚至漆膜發軟；或者NCO/OH太高，則會增大交聯密度，提高NCO/OH比值，以改善漆膜的干燥性。

（6）含氟聚氨酯涂料

含氟聚氨酯涂料采用羥基固化的雙組分聚氨酯涂料的原理，將含羥基的FEVE氟樹脂，與作為另一固化劑組分的多異氰酸酯配成含氟的聚氨酯涂料，可以常溫交聯。

氟樹脂的羥基值可以調節到近似于含羥基丙烯酸酯樹脂的羥基值，這樣就可以和交聯劑一起制備含氟聚氨酯涂料。涂膜表面堅硬，表面能低，耐沾污性好，柔韌性好。含氟聚氨酯涂料具備耐候性、耐化學藥品性、高腐蝕性和高裝飾性。含氟聚氨酯涂料的綜合性能比聚氨酯面漆要強得多。

（7）無溶劑聚氨酯涂料

無溶劑聚氨酯涂料，100％的體積固體分，在實踐的應用中，被證明是用于水務工程方面最好的涂料系統。在涂料的毒性方面，100％體積固體分聚氨酯涂料要比傳統的溶劑型環氧樹脂要低得多。具有突出的附著力，杰出的耐化學品性能，很好的耐沖擊和耐磨性能，極佳的柔韌性和耐陰極保護性能以及耐漆膜下腐蝕的性能。此外，100％SV的聚氨酯涂料在冬天迅速固化，減少總的施工費用，加快了工程進度。

根據所用的異氰酸酯類型，主要有兩種無溶劑聚氨酯涂料：芳香族和脂肪族。脂肪族聚氨酯涂料是基于脂肪族的異氰酸酯，如HDI和IPDI，含羥基的聚酯或丙烯酸酯等。芳香族聚氨酯涂料基于芳香族的異氰酸酯（如TDI和MDI）和聚醚多羥基化合物。脂肪族聚氨酯涂料更貴點，但是耐候性和保光保色性能更好。芳香族聚氨酯涂料如果暴露在陽光下幾天或數月就會泛黃，但是它的耐候性能比環氧樹脂涂料要好得多。芳香族聚氨酯涂料主要應用在室內，襯層和埋地環境。大多數100％體積固體分的聚氨酯涂料是芳香族的。

2.2.8　聚脲涂料

隨著聚氨酯涂料及聚氨酯彈性體應用領域的不斷擴大，傳統的涂裝工藝在實際應用中遇到不少困難，如一些建筑涂層，礦山機械的高耐磨涂層以及一些特殊場合，需要涂層厚度達幾毫米甚至十幾毫米，若采用手工刮涂，效率低而且外觀差，遇到復雜結構更是難以施工。另外，由于人們對環保的日益重視，傳統的溶劑型聚氨酯涂料的使用越來越受限制。正是在這種情況下，無溶劑噴涂聚氨酯（脲）彈性體技術被開發成功。該工藝屬快速反應噴涂體系，原料體系不含溶劑、固化速率快、工藝簡單，可很方便地在立面、曲面上噴涂十幾毫米厚的涂層而不流掛，因此可部分取代溶劑型聚氨酯涂料，在某些領域還可替代澆注彈性體工藝，是一種新型聚氨酯成型工藝。

聚脲涂料又叫噴涂聚脲彈性體，屬于聚氨酯彈性體的一種。噴涂聚氨酯（脲）彈性體技術是在RIM技術的基礎上發展起來的，正如聚氨酯（脲）RIM技術的發展經歷了純聚氨酯、聚氨酯（脲）到聚脲三個階段一樣，噴涂聚氨酯（脲）彈性體技術也經歷了這三個階段。在聚氨酯體系中，為了提高反應活性，必須加入催化劑，聚脲體系則完全不同，它使用了端氨基聚醚和胺擴鏈劑作為活性氫組分，與異氰酸酯組分的反應活性極高，無需任何催化劑，即可在室溫（甚至0℃以下）瞬間完成反應，從而有效地克服聚氨酯彈性體在施工過程中因環境溫度和濕度的影響而發泡，造成材料性能急劇下降的致命缺點。

各反應的化學方程式如下：

2002年美國成立的聚脲發展協會（簡稱PDA協會）對聚脲體系做了界定：凡聚醚樹脂中胺或聚酰胺的組分含量達到80％或以上時，稱為聚脲；凡聚醚樹脂中多元醇含量達到80％或以上時，稱為聚氨酯（有剛性和彈性兩種）；凡在這個參數之間的涂料體系稱為聚氨酯/聚脲混合體系。

聚脲涂料通常具有以下特點：①不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產生流掛現象，5s凝膠，10min即可達到步行強度；②對水分、濕氣不敏感，施工時不受溫度、濕度的影響；③雙組分，100％固含量，對環境友好，可以以1:1的體積比進行噴涂和澆注，一次施工達到厚度要求，克服了以往多層施工的弊病；④優異的物理性能，如抗張強度、柔韌性、耐磨性等；⑤具有良好的熱穩定性，可在150℃下長期使用，可承受350℃的短時熱沖擊；⑥可加入各種顏填料，制成不同顏色的制品；⑦配方體系任意可調，手感從軟橡皮（邵A30）到硬彈性體（邵D65）；⑧可以引入短切玻璃纖維對材料進行增強；⑨使用成套噴涂、澆注設備，施工方便，效率高；⑩設備配有多種切換模式，既可噴涂，也可澆注。

噴涂聚脲技術具有卓越的物理性能、化學性能以及施工性能，是一種新型的涂裝技術。它可以部分或完全替代傳統的聚氨酯、環氧樹脂、玻璃鋼、氯化橡膠以及聚烯烴類化合物，在化工防腐、管道、建筑、船舶、水利、機械、礦山耐磨等行業具有廣闊的應用前景。其典型應用領域包括：管道防腐、化工儲罐防腐；石油或天然氣海上開采平臺防腐；污水處理池、大型水箱內壁、海岸碼頭設施防腐；化學品車間地坪，墻壁防腐；船舶甲板、艙室地面、大型油輪輸油浮管的修復和防護；橋梁防腐；自來水水管道防腐；車廂耐磨襯里、礦山機械耐磨保護；建筑屋面防水等。

目前，我國的聚脲行業已經初具規模，其他各國的聚脲產品也紛紛涌入，在一定程度上推動了我國聚脲行業的發展，但是由于業內人士在產品質量的穩定性、市場價位的合理性、售后服務的專業性方面存在的諸多問題，因此我們仍然應該繼續加大工作力度，以使中國的聚脲事業能夠健康快速的發展。具體來講筆者認為主要在以下兩個方面需加大工作力度。

第一，從產品的角度逐步淘汰聚氨酯（脲），廣泛采用純聚脲，并對高性能聚脲進行深入細致的研究，如耐高溫、耐強腐蝕、耐強磨損等。相比傳統的芳香族聚脲脂肪族聚脲具有耐黃變耐老化性好的優點，在美國一般設計采用在芳香族聚脲的表面噴涂0.2mm的脂肪族聚脲的方法，但脂肪族聚脲價格昂貴，國內尚缺乏對其進行有效研究的技術，開發能讓市場接受、價格適中的脂肪族聚脲是未來業界的一個目標。聚天門冬氨酸酯樹脂因引入空間位阻較大的基團能降低該仲氨基與異氰酸酯反應速率，同時采用HDI作為固化劑具有較好的耐老化性能，在DTM涂層以及風電葉片表面保護涂層等領域有廣闊的市場前景，是業界未來研究的另一個主要方向。

第二，近年來國內聚脲工程失敗的案例不勝枚舉，一度將整個聚脲行業帶入低谷，國際聚脲界知名人士多次撰文呼吁業界組織專業施工公司，提出“一分聚脲，九分施工”的口號。制定防腐、防水、耐磨、防護等應用領域的聚脲工程技術規范，加強聚脲專業施工技術的培訓，建立對聚脲施工資質的審查和把關程序，組建專業的聚脲施工隊伍無疑是業界未來努力的方向。

2.2.9　氟樹脂涂料

以氟樹脂為主要成膜物質的涂料稱為氟樹脂涂料，又稱氟碳漆、氟涂料等。在各種涂料之中，氟樹脂涂料由于引入的氟元素電負性大，碳氟鍵能強，具有特別優越的性能。它不僅具有良好的耐候性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性，而且具有獨特的不黏性和低摩擦性。經過幾十年的快速發展，氟涂料在建筑、化學工業、電器電子工業、機械工業、航空航天產業、家庭用品的各個領域得到廣泛應用。成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機硅涂料等高性能涂料之后，綜合性能最高的涂料品種。

（1）氟樹脂涂料簡介

氟烯烴聚合或氟烯烴和其他單體共聚而成的高分子聚合物是氟碳樹脂，以氟碳樹脂為成膜物質的涂料，稱之為氟碳涂料（fluorocarbon coating）。常見的氟碳涂料用氟碳樹脂主要有聚四氟乙烯（PTFE）氟碳樹脂、聚偏二氟乙烯（PVDF）氟碳樹脂、聚氟乙烯（PVF）氟碳樹脂和PEVE氟碳樹脂等。

聚偏二氟乙烯（PVDF）是一種高分子量的半晶體聚合物，是1，1-二氟乙烯（H2C＝CF2）的加成聚合物。PVDF是一種戶外耐久性、耐酸雨及耐大氣污染性、耐腐蝕性、抗沾污性及耐霉性等綜合性能非常好的含氟聚合物。PVDF樹脂具有很高的拉伸強度和耐沖擊強度；優良的耐磨性、剛度和柔韌性；具有很好的熱穩定性；具有極好的耐紫外線照射和核輻射性能；具有很好的耐化學品性能，耐滲透性極佳。在建筑涂料中有廣泛的應用，如澳洲堪培拉國會大樓、新加坡樟宜機場、中國香港匯豐銀行大廈等，歷經30年風雨考驗，至今仍能基本保持建筑原貌。PVDF氟碳涂料氟涂耐候性、耐久性能優良，但是沒有光澤，裝飾效果一般。

聚氟乙烯（PVF）是分子中具有結構單元—CH2—CHF—的鏈狀結晶性聚合物。PVF樹脂分子極大，具有高介電性能；耐候性和輻射性能良好；對燃燒具有自熄性，阻燃性好；對多種氣體具有低滲透性能。PVF氟碳涂料可以制成粉末涂料和分散液涂料，以分散液涂料為主，屬于潛溶劑的分散液，成膜過程與PVDF相似。施工時采用空氣噴涂、靜電噴漆和浸涂等方式，采用多噴多烘工藝，烘烤溫度在230～280℃，烘烤時間控制在15min左右。PVF氟碳涂料具有優良的耐化學藥品性能，耐高溫和低溫性能優良，耐濕防霉菌，能用于食品包裝容器內壁，涂膜與金屬和非金屬底材均有很強的附著力。

（2）FEVE氟碳樹脂涂料

PTFE、PVDF及PVF樹脂都屬于結晶性聚合物，不能溶解于有機溶劑中，通常需要在230℃以上的高溫烘烤成膜。而溶劑型是可以在常溫下施工的氟樹脂面漆，以FEVE聚合物為樹脂，它與傳統的PVDF不同，分子結構中選擇了乙烯基醚官能團，改善了氟樹脂的溶解性，進而提高了涂料的流平性。氟樹脂面漆的耐候性能非常好，超過了丙烯酸改性聚氨酯面漆，在腐蝕強的環境中，如海洋性氣候等應用越來越多。

FEVE樹脂由三氟（四氟）乙烯單體和乙烯基乙醚（酯）單體交替聯接構成，氟乙烯單體把乙烯基醚單體從兩側包圍起來，形成了屏蔽式的交替共聚物。

由于引入了不含取代基的烷烯基醚，烷基乙烯基醚能夠提供樹脂在有機溶劑中的溶解劑，使FEVE氟碳樹脂在常溫下可以被普通溶劑所溶解。引入羥烷基乙烯基醚可以使FEVE氟碳樹脂用異氰酸酯或氨基樹脂作為固化劑，在常溫下進行交聯固化成膜，引入羧基烷基乙烯基醚能夠提高樹脂顏料的潤濕性和對底材的附著力。含氟聚合物不同于其他聚合物的特殊性能，是因為將氟原子引入到聚合物中，以三氟氯乙烯（CTFE）為基礎的樹脂含氟原子25％～29％；以四氟氯乙烯（TFE）為基礎的樹脂含氟原子最高達35％。FEVE氟碳樹脂的C—F鍵具有485kJ/mol的高鍵能。高鍵能的C—F鍵比起一般的有機聚合物中的C—C鍵，鍵能要高得多，這就是氟碳涂料比其他有機聚合物涂料耐候性超強的主要原因。

幾種化學鍵的鍵能比較見表2-3。

對于戶外使用的有機高分子聚合物，當其吸收一個能量大于其化學鍵鍵能的光子時，便可以造成斷鍵，從而使化學鍵造成破壞。對有機物起主要破壞作用的紫外線和可見光部分，其光波的波長在200～600nm的范圍內，其中400～600nm為可見光部分，200～400nm為紫外線光部分，參考表2-4。

含羥基的FEVE樹脂中的羥基既可以和聚氨酯固化劑中的—NCO基反應，也可以和氨基樹脂中的烷氧甲基反應。使用氨基樹脂作為固化劑，需要進行烘烤交聯固化。用異氰酸酯固化劑進行固化反應的氟碳樹脂涂料，又稱之為含氟聚氨酯涂料。作為成膜物的FEVE氟碳樹脂是決定涂料及涂膜性能關鍵。目前大多數FEVE樹脂為三氟氯乙烯/烷基乙烯基酯共聚樹脂，也有四氟乙烯和烷基乙烯單體的共聚物。

氟碳涂料主要用于工業及建筑方面需要戶外高耐候性、耐沾污和耐腐蝕的場合，因此選用的顏料必須是耐候性強，耐光牢度優異的顏料，如金紅石型鈦白粉。非浮型鋁粉可以給涂膜提供柔和的閃光效果，但是鋁粉在空氣中易氧化，所以往往需要再罩一道清漆。

FEVE氟碳樹脂的溶劑可以選用乙酸丁酯、乙酸乙酯、甲基異丁基酮等，常與一定比例的芳香烴配合使用。由于固化劑中含—NCO基，所以醇類和醇醚類溶劑不能使用。溶劑要選用氨酯級溶劑，所含雜質（包括微量的水）要少。通常以異氰酸酯當量來表示，即消耗1mol—NCO基所需溶劑的質量（g），其數值越大，質量越好，一般要求≥2500。

FEVE氟碳樹脂涂料采用的固化劑為HDI縮二脲、HDI三聚體或異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）。HDI縮二脲是最常用的固化劑，HDI三聚體作為固化劑所得的漆液黏度更低，更易于制成高固體分涂料，涂料的耐候性好，涂膜硬度稍高。采用IPDI作為固化劑，涂膜耐磨蝕性能更好，指觸干燥快，但是涂膜硬而脆，耐沖擊性和柔韌性較差。

2.2.10　聚硅氧烷涂料

一般來說，無機物具有較好的化學耐性，有機物則具有較好的物理性能。長久以來，將有機物引入無機物以達最佳的產品特性是涂料工作者的重要研究課題。最開始采用將兩種樹脂直接混合的方式，但由于混溶性等諸多的問題，無法達到令人滿意的效果。有機-無機混接技術，即利用無機樹脂改性的有機樹脂交聯聚合，從而使兩種材料形成共享一個化學鍵的聚合體網絡。混接技術主要包括以下四個方面的內容：有機基體、無機基體、互穿網絡和真接枝。這些混接反應包括脂肪族環氧改性聚硅氧烷、丙烯酸改性聚硅氧烷、丙烯酸脲烷改性聚硅氧烷、硅溶膠混接物和有機硅膠等。混接技術利用了有機物的最佳特性（容易加工、繞性、韌性、光澤和氣溫固化）和無機物的最佳特性（惰性、硬度、附著力、抗化學性、耐高溫、耐候、耐紫外性和耐磨）等。

聚硅氧烷和聚氨酯涂料比較，最主要的優點是保光保色性好且不含異氰酸酯。在保護性方面和安全、健康和環保方面優于聚氨酯涂料。聚硅氧烷的杰出保光保色性來源于硅氧鍵的強度（Si—O—Si的強度為446kJ/mol）比碳-碳鍵（C—C的強度為358kJ/mol）的強度高，因此需要更高的能量才能把它打開。

典型的環氧聚硅氧烷涂料固化有2個主要反應。

①由氨基聚硅氧烷與環氧反應形成混接的環氧聚硅氧烷：

②烷氧基之間的反應以及與水分（濕氣）的反應生成氨基聚硅氧烷和醇：

采用不同的材料混接，其反應及漆膜性能會有很大的差別。在實驗室里，在這方面已經做了許多試驗，并且認為由脂肪族環氧和丙烯酸脲烷混接的聚硅氧烷具有非常優異的制漆性能、耐候性、保光保色性和耐化學性。

聚硅氧烷涂料的杰出耐候性來源于聚硅氧烷樹脂的硅氧鍵Si＝O，它有以下特點：

①Si＝O鍵的鍵能高。SiO的鍵能為446kJ/mol，而且Si、O原子形成d-pπ鍵，增加了高聚物的穩定性，需要很高的能量才能把它打開；

②在Si＝O鍵中，Si和O的相對電負性相差大，因此Si＝O鍵的極性大，有51％離子化的傾向，對Si上連接的烴基有偶極感應影響，提高了所連烴基對氧化作用的穩定性，即Si＝O鍵對烴基基團的氧化能起到屏蔽作用。

因此，聚硅氧烷涂料具有優異的耐熱、耐紫外線輻射性能以及抗氧化和耐化學品性能。而通過改性引入的有機物鏈，則大大提高了漆膜性能，包括彎曲性能、柔韌性、光澤、附著力，同時產品的成本也得到有效的控制。

聚硅氧烷樹脂涂料是以通過某些功能性有機物改性的苯基甲基聚硅氧烷樹脂為主要成膜物的。常用于改性的功能性有機物有：氫化環氧樹脂、脲烷丙烯酸酯樹脂、改性丙烯酸樹脂（如羥基丙烯酸樹脂、烷氧基硅烷基丙烯酸樹脂、含酸官能團丙烯酸樹脂或含不飽和鍵丙烯酸樹脂）、氟化醇類等。目前來看，技術較為成熟，并已在市場上有一定成功應用的有氫化環氧樹脂和丙烯酸樹脂改性的苯基甲基聚硅氧烷樹脂，即常說的脂肪族環氧聚硅氧烷涂料和丙烯酸聚硅氧烷涂料。

聚硅氧烷涂料的聚合反應，無論是丙烯酸聚硅氧烷，還是環氧基硅氧烷，都是由含氨基官能團的硅氧烷樹脂在環境中微量水分的存在下的自聚反應開始。隨后其自聚產物聚硅氧烷中的活性官能團氨基，再與氫化環氧樹脂、脲烷丙烯酸酯樹脂或含酸官能團的丙烯酸樹脂中相應的活性基團互相交聯聚合，從而形成結構復雜，互穿網絡的多交聯聚合物。

與傳統重防腐高檔面漆聚氨酯面漆相比，聚硅氧烷有許多更為突出的優點：

①保光、保色性好。按照ASTM G53—1993方法，對聚硅氧烷涂料和聚氨酯涂料進行人工加速老化對比試驗（QUV），結果顯示，聚氨酯涂料在2000h時尚能保持原有光澤的75％，到4500h光澤只剩下原來的10％左右。而聚硅氧烷涂料在4500h時光澤仍可保持到原始光澤的75％，8000h時光澤仍可達到原來的45％左右。

②更優越的防腐性能。由于聚硅氧烷樹脂中硅氧鍵高鍵能的保證，以及有機-無機聚合物形成互穿網絡所給予的更為致密的漆膜，使得其擁有比有效聚氨酯面漆更為出色的防腐性能，因而涂裝后維修費用大大降低。

③更快的干燥特性。聚氨酯涂料是通過多異氰酸酯與多元醇交聯聚合而成膜的。雖然芳香族聚氨酯涂料反應迅速，但通常重防腐涂裝中常用脂肪族多異氰酸酯為原料，以確保漆膜的耐候性，但它的干燥性能稍差。而對于聚硅氧烷涂料，在其固化的初期，硅氧烷樹脂能迅速與環境中的微量水分反應而自聚合，在短時間內生成較大分子量的產物，從而確保了較好的表干性能。

④在保護性、安全性、健康和環保方面優于聚氨酯涂料。多異氰酸酯樹脂含有一定量的游離異氰酸酯，屬致癌物質。因此聚氨酯涂料施工時，對人體的安全、健康有一定的影響；同時通常聚氨酯涂料的固體含量較低，對環境的危害較大。聚硅氧烷涂料不含游離異氰酸酯，且大多為高固含量的產品，是名副其實的環境友好型產品。

⑤漆膜防污染性能優于聚氨酯涂料。含有硅產品的低表面能，使得污染物不易黏附于漆膜表面，便于清潔。

2.2.11　玻璃鱗片涂料

在防腐涂層樹脂中混入鱗片填料，不但可以提高機械強度，降低它的線膨脹系數及固化收縮率，而且還十分容易形成厚漿型的涂料。鱗片填料的加入，還可大大地抑制腐蝕介質的侵入。例如：水和離子類的腐蝕介質，通常它們將通過擴散進入涂層，最后直至滲透到基體材料，采用玻璃鱗片制成涂層，作為防腐蝕保護層使用，比采用云母、硅酸鈣及硅酸鋁等填充材料的涂料具有更加優越的性能。玻璃鱗片涂料在化工、石油、海洋工程、運輸、能源及水處理等各個領域都可應用，作為優良的防腐襯里材料，已經成功地應用于鋼材或混凝土結構表面的防腐保護層。

玻璃鱗片涂料的性能與玻璃鱗片的用量有很大關系。玻璃鱗片太少，涂層中的玻璃鱗片不足以形成片與片之間的重疊排列，涂層的抗滲透性不是很好。隨著用量的增加，屏蔽作用增大，抗滲透性隨之提高。但是用量過大，反而不利于玻璃鱗片之間的排列，會造成涂層雜亂無序，增加了涂層內部的空隙，這樣涂層的致密性會降低。所以玻璃鱗片的用量有一個最佳范圍，應在20％～35％之間。

涂層中大量的玻璃鱗片形成許多小區域，使涂層中的微裂紋、微氣泡相互分割，大大減慢了介質的滲透速度，使介質滲透率明顯縮小。

玻璃鱗片的存在不僅減少了涂層與底材之間的熱膨脹系數之差，而且也明顯降低了涂層本身的硬化收縮率，這不但有助于抑制涂層龜裂、剝落等的出現，還可提高涂層的附著力與抗沖擊性能。

玻璃鱗片防腐涂層具有良好的耐腐蝕性及抗滲透性能，因此鱗片樹脂材料的選用原則主要考慮選用的鱗片樹脂基體黏結劑，是否具有抗介質腐蝕和抗滲透的能力，以及它與填料及基層面材的黏結能力等因素。環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂基呋喃樹脂等，可以作為玻璃鱗片涂層的基體黏結劑。

選用的鱗片樹脂基體黏結劑的性能，將直接影響到鱗片防腐涂層的整體性能。

不飽和聚酯樹脂及乙烯基酯樹脂等品種，是目前國內外經常采用的主要鱗片黏結劑品種，因為這些型號的不飽和聚酯樹脂均屬于耐腐蝕聚酯樹脂，具有良好的耐酸堿性能，并且具有良好的黏結性能。常用玻璃鱗片涂料分為以下幾類。

（1）環氧玻璃鱗片涂料

環氧樹脂涂料有著良好的耐堿、耐化學性能，因此環氧玻璃鱗片涂料在重防腐方面有著廣泛的應用，按不同的用途，有環氧煤瀝青和酚醛環氧等玻璃鱗片涂料品種。

環氧玻璃鱗片涂料的一般性能同環氧樹脂涂料一樣。溶劑型的體積固體分在80％左右，一次噴涂可以達到干膜厚度200～400μm，無溶劑玻璃鱗片涂料的固體分含量為100％，可以一次噴涂干膜達500μm，能用于船舶的水線區。

在環氧樹脂中加入煤焦瀝青，可以降低涂料成本，并加強防水性能，相比純環氧玻璃鱗片涂料，其使用溫度從120℃下降到80℃，耐溶劑性能和耐堿性能也相應下降。環氧煤焦瀝青玻璃鱗片涂料不耐苯、甲苯、二甲苯、丙酮、汽油、煤油、二硫化碳和三氯乙烯等溶劑。

無溶劑型酚醛環氧玻璃鱗片涂料，其耐化學品性能相當強，除了一般的溶劑外，還包括耐甲醇等強溶劑。

（2）不飽和聚酯玻璃鱗片涂料

聚酯是有機酸和醇類的反應物，用于玻璃鱗片涂料中的聚酯主要是不飽和二鹽基酸與二羥基醇的反應物。將聚酯溶于苯乙烯單體，加入催化劑和固體劑，苯乙烯開始交聯，形成固體涂膜。在固體中會有實質的收縮伴以放熱反應，因此，加入玻璃鱗片可以吸收這種收縮力。聚酯玻璃鱗片涂料固化迅速，固體分高達96％～100％，對鋼結構有長效的防腐蝕效果，特別是耐壓。特殊配方也可以用于混凝土表面。不含苯乙烯的聚酯涂料，用乙烯基甲苯代替了其中的苯乙烯，消除了氣味，符合環保要求。

施工時可以使用雙組分噴漆泵，能在溫度低到5℃時施工，但是使用常規的無氣噴涂泵時，最低溫度仍以10℃為佳。聚酯玻璃鱗片涂料在23℃，干膜厚度600～1500μm，只需2h就可以搬運或在上面走動。

聚酯玻璃鱗片涂料的耐淡水和海水性能突出。其高度的耐磨性能，適合用于甲板通道、直升機甲板、破冰船船殼、鋼結構或混凝土的潮汐飛濺區、耐陰極保護涂層剝離。它還具有良好的耐化學品性能，包括原油、滑油、鹽水溶液和其他酸及溶劑，它的耐堿性一般。由于涂層厚度非常高，混凝土和鋼材都要求進行噴砂處理，鋼材要達到Sa 2.5（ISO 8501-1），粗糙度Rz達到75～100μm。

（3）乙烯酯玻璃鱗片涂料

用于乙烯酯玻璃鱗片涂料的乙烯酯預聚物由環氧樹脂與含有乙烯基團的丙烯酸或甲基丙烯酸反應生成。通常使用雙酚A和酚醛環氧。雙酚A乙烯酯具有突出的耐化學品性能，而酚醛乙烯酯涂料有著突出的耐酸耐溶劑性能，又具有很好的耐熱性。聚合物溶解于苯乙烯單體中，加入催化劑和固化劑，苯乙烯開始與樹脂交聯，形成固體成分，乙烯酯在固化時在本質上會收縮（小于聚酯），同時伴以放熱反應，加入玻璃鱗片可以吸收這種收縮。

乙烯酯通常是雙組分涂料，可以在常溫下施工。可以用雙組分噴漆泵施工，常規的無氣噴涂泵也能使用。為了保證最佳的附著力，對于混凝土和鋼材要進行噴砂處理。鋼材噴砂至少達到Sa 2.5（ISO 8501-1），粗糙度Rz達到75～100μm。

在混凝土表面，要先涂一道乙烯酯清漆，以便于主系統能獲得最佳的附著力，乙烯酯涂料不能涂于舊漆或鍍鋅鋼材上面。由于其杰出的耐化學性能和耐溶劑性能，用于儲罐內壁時，乙烯酯涂料常被稱作問題的終結者，它可以耐無鉛汽油，可以用于硫煙洗滌裝置，鹽水、鉆井泥漿和處理水等。乙烯酯涂料比聚酯涂料的耐化學品性能更高，耐酸堿性更強，也具有很好的高溫性能。