0 引言
环氧防腐漆在防腐漆中占据重要角色，其中环氧底漆在钢结构防腐蚀应用中又以其优异的耐水性、耐盐水性、附着力和防锈性能，而广泛用于港口、码头、重型机械、矿山机械、电力机械、化工设备、水利工程等钢构件，用作防锈底漆。
2015 年1 月26 日，国家财政部和税务总局联合发布《关于对电池 涂料征收消费税的通知》。自2015年2 月1 日起，开始对涂料征收消费税，适用税率为4%，对施工状态下VOC（挥发性有机化合物）含量<420 g/L 的涂料免征消费税。可见发展环境友好型低VOC 涂料已成为涂料行业的发展趋势。
1 试验部分
2015 年1 月26 日，国家财政部和税务总局联合发布《关于对电池 涂料征收消费税的通知》。自2015年2 月1 日起，开始对涂料征收消费税，适用税率为4%，对施工状态下VOC（挥发性有机化合物）含量<420 g/L 的涂料免征消费税。可见发展环境友好型低VOC 涂料已成为涂料行业的发展趋势。
1 试验部分
1.1 主要原材料
YPE-011 环氧树脂，上海元邦化工制造有限公司；WSR 6101 环氧树脂，南通星辰合成材料有限公司；BYK-163 分散剂，毕克公司；S130 氧化铁红，上海一品颜料有限公司；磷酸锌、三聚磷酸铝，广西三晶科技有限公司；沉淀硫酸钡，山西南风集团；958 有机膨润土，海明斯德谦公司；NX-2041 腰果油改性胺固化剂、NC-513 活性稀释剂，卡德莱化工公司；650 聚酰胺固化剂，国产；混合溶剂［m（二甲苯）∶m（丁醇）=7∶3］，工业品。
1.2 低VOC双组分环氧底漆的制备
1.2 低VOC双组分环氧底漆的制备
1.2.1 基本配方
低VOC 双组分环氧底漆的基本配方见表1。
2 结果与讨论
1.2.2 制备工艺
先在反应器中加入配方量的混合溶剂和YPE-011环氧树脂搅拌溶解，待溶解完毕后，加入WSR6101 环氧树脂、NC-513 活性稀释剂、BYK-163 分散剂、S130氧化铁红、磷酸锌、三聚磷酸铝和沉淀硫酸钡进行高速分散，再加入958 有机膨润土高速分散，然后砂磨至细度≤ 40 μm，搅拌均匀后，过滤，制得甲组分。在搅拌罐中，加入配方量的NX-2041 腰果油改性胺固化剂和混合溶剂，充分搅拌均匀后，过滤，制得乙组分。
1.3 产品性能指标
将甲组分与乙组分按照质量比10∶1 混合均匀，充分搅拌后，按照HG/T 4566—2013《环氧树脂底漆》中的金属基材用产品通用底漆标准测定其性能指标，结果见表2。
2.1 环氧树脂的选择
环氧树脂分子结构中含有大量的羟基及醚键，当环氧涂膜固化后，这些具有强极性的羟基与基材表面的金属原子反应形成化学键，从而使涂层与基材之间具有良好的附着力。
WSR6101 是低相对分子质量的双酚A 型环氧树脂，其分子结构中的羟基含量较少，对金属基材的附着力稍差，然而其环氧值较高，交联密度大，固化后漆膜的致密性强，耐腐蚀性提高，但漆膜偏脆。另外，WSR6101 环氧树脂的相对分子质量低，可以制成高固体分涂料。
YPE-011 是中等相对分子质量的环氧树脂，其分子结构中的羟基含量较高，与金属基材的附着力优异，并且具有良好的干燥性能和机械性能，所以选择YPE-011 环氧树脂作为主体环氧树脂，与
WSR6101 环氧树脂配用。环氧树脂不同配比对漆膜耐盐雾性和附着力的影响见表3。
由表3 可见：随着WSR6101 环氧树脂用量的增大，漆膜的耐盐雾性提高，而附着力降低。m（YPE-011 环氧树脂）∶m（WSR6101 环氧树脂）为1∶0.5 时，漆膜的性能佳。
2.2 固化剂的选择
环氧防腐漆常用的固化剂为 650 聚酰胺，其涂层的综合性能优良，但黏度偏大，需要的稀释剂较多，且施工中需要一定的活化期，在低温环境下固化性能较差，一般固化反应温度要在10℃以上。而NX-2041 腰果壳油改性胺固化剂具有固化速度快、可低温固化（低至0℃）、低VOC、低表面处理（带锈、带湿表面）、活化期长、防腐性能优异等特点，其缺点为固化涂层偏脆。不同类型固化剂对漆膜性能的影响见表4。由表4 可见：NX-2041 固化剂所得漆膜的性能优异，从而确定本配方采用NX-2041 固化剂。
2.3 环氧活性稀释剂的选择
2.3 环氧活性稀释剂的选择
卡德莱NC-513 活性稀释剂是单官能团反应型环氧稀释剂，可增大环氧涂料的柔韧性，改善耐冲击性、耐化学品性和耐水性。该活性稀释剂的黏度和挥发性均很低，非常适合调配高固体分和无溶剂型涂料。NC-513 活性稀释剂用量对漆膜附着力和耐盐雾性的影响见表5。
由表5 可见：NC-513 活性稀释剂用量以0.5%为宜。
2.4 颜填料的选择
本研究选择环保、无毒的磷酸锌、三聚磷酸铝作为颜料。
磷酸锌可水解生成氢氧化锌及二代磷酸盐离子，这些水解产物形成附着和阻蚀络合物，可使金属底材表面磷化，形成在阳极范围内特别有效的保护层。白色凝胶状氢氧化锌和底材具有很好的附着力，是红丹较理想的替代品。
三聚磷酸铝无毒性，对皮肤无刺激作用，不含铅、铬等有害重金属元素，热稳定性好。由于三聚磷酸铝的“双重防锈”机理，解聚反应形成的三聚磷酸根离子比磷化处理的 离子，对Fe3+ 离子以及各种金属离子具有更强的螯合力，在底材表面形成致密的钝化膜，对钢铁等金属基材的腐蚀具有极强的抑制作用。
作为填料的沉淀硫酸钡是重晶石粉的合成产品，具有较好的耐酸性、耐碱性、耐热性，填充性和流平性好，吸油量较低，用于重防腐涂料中可降低成本和VOC。
2.5 防沉剂的选择
防沉剂大致分为氢化蓖麻油、有机膨润土、聚乙烯蜡、超细二氧化硅等几类。由于有机膨润土使用较为方便，本研究选用了有机膨润土作为防沉剂。958 有机膨润土是一种易分散型有机膨润土，适用于低到中极性有机溶剂体系，具有良好的抗流挂性和防沉性，其用量对涂料性能的影响见表6。
由表6 可见：958 有机膨润土的用量在0.75% 时，涂料性能佳。
2.6 分散剂的选择
由于该底漆配方中的颜填料体积固体分很高，为了降低VOC 含量，有利于生产，也有助于减少溶剂用量，必须添加润湿分散剂。
BYK-163 分散剂为含颜料亲和基团的高相对分子质量嵌段共聚物溶液，通过空间位阻作用使颜料解絮凝，可降低涂料黏度，改进涂膜流平性，提高颜填料的含量。
3 结语
采用YPE-011 环氧树脂、WSR6101 环氧树脂和NC-513 活性稀释剂复配，腰果油改性胺NX-2041 作为固化剂，添加磷酸锌、三聚磷酸铝作为防锈颜料，沉淀硫酸钡作为填料，研制成一种低VOC 双组分环氧底漆，其性能符合HG/T 4566—2013 标准的要求。
