2、稀釋劑
   稀釋劑主要用來(lái)降低環(huán)氧膠粘劑體系的黏度，溶解、分散和稀釋涂料，改善膠液的涂布性和流動(dòng)性。此外，稀釋劑也起到延長(zhǎng)使用壽命的作用。但是加入稀釋劑也會(huì)降低固化后樹(shù)脂的熱變形溫度、膠接強(qiáng)度、耐介質(zhì)及耐老化等性能。然而，為了使樹(shù)脂膠液便于浸潤(rùn)膠合物的表面，提高其浸潤(rùn)能力和濕潤(rùn)能力，有利于操作，必須加入適量的稀釋劑。
    稀釋劑的分類(lèi)方法很多，按其使用機(jī)理，可分為非活性稀釋劑與活性稀釋劑兩大類(lèi)。
    (1)非活性稀釋劑
   非活性稀釋劑不與環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑等起反應(yīng)，純屬物理地?fù)交斓綐?shù)脂中。它與樹(shù)脂僅是機(jī)械的混合，起稀釋和降低黏度作用的液體。它在膠液的固化過(guò)程中大部分是揮發(fā)掉的。它會(huì)給樹(shù)脂固化物留下孔隙，使收縮率相對(duì)增大。因此，非活性稀釋劑對(duì)固化后樹(shù)脂性能的不利影響比活性稀釋劑的影響大，但卻能少許提高樹(shù)脂的韌性。當(dāng)使用要求較高時(shí)不能使用非活性稀釋劑，應(yīng)選用活性稀釋劑。
   非活性稀釋劑多為高沸點(diǎn)液體，如鄰苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛酯、苯乙烯、苯二甲酸二烯丙酯、甲苯、二甲苯等。用量以5％～20％為宜。12％左右的鄰苯二甲酸二丁酯使標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧樹(shù)脂的黏度從10Pa·s降到0．5～0.7Pa·s(25℃)。一些工業(yè)環(huán)氧樹(shù)脂(2.0～4．0Pa·s)含有二丁酯作為非活性稀釋劑。溶劑亦作為非活性稀釋劑，但對(duì)耐化學(xué)試劑有不利影響。用量大時(shí)，固化物性能變壞同時(shí)由于稀釋劑在固化過(guò)程中的揮發(fā)會(huì)引起收縮率增大。
    (2)活性稀釋劑
   活性稀釋劑一般是指帶有一個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基的低分子化合物，它們可以直接參與環(huán)氧樹(shù)脂的固化反應(yīng)，成為環(huán)氧樹(shù)脂固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分，對(duì)固化產(chǎn)物的性能幾乎無(wú)影響，有時(shí)還能增加固化體系的韌性?；钚韵♂寗┯址譃閱苇h(huán)氧基活性稀釋劑和多環(huán)氧基活性稀釋劑兩種。某些單環(huán)氧基稀釋劑，如丙烯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚和苯基縮水甘油醚，對(duì)于胺類(lèi)固化劑反應(yīng)活性較大。某些烯烴或脂環(huán)族單環(huán)氧基稀釋劑對(duì)酸酐固化劑反應(yīng)活性較大。因此，使用活性稀釋劑時(shí)，固化劑的用量、品種應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。
   無(wú)溶劑環(huán)氧涂料中，單官能活性稀釋劑用量不超過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂的15％，多宮能活性稀釋劑用量可達(dá)到20％～25％。但用量太多，會(huì)降低涂膜性能。例如，不加活性稀釋劑的雙酚A型環(huán)氧涂層和含井501(環(huán)氧丙烷丁基醚)活性稀釋劑的雙酚A型環(huán)氧涂層在10％硫酸水溶液中浸泡30天后，涂層增重分別是2.11％和4.18％；在甲醇中浸泡30天后，涂層增重分別是2.67％和13.5％。
   活性稀釋劑一般有毒，在使用過(guò)程中必須注意，長(zhǎng)期接觸往往會(huì)引起皮膚過(guò)敏，嚴(yán)重的甚至于會(huì)發(fā)生潰爛。
   單環(huán)氧化物的稀釋效果比較好，脂肪族型的比芳香族型有更好的稀釋效果。使用芳香族型活性稀釋劑的固化產(chǎn)物耐酸堿性變化不大，但耐溶劑性卻有所下降。
   單環(huán)氧化物活性稀釋劑的使用會(huì)使熱變形溫度降低，這是由于它的使用會(huì)使固化物的交聯(lián)密度下降的緣故。長(zhǎng)碳鏈的活性稀釋劑使用后可使抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度得以提高。用量不多時(shí)對(duì)固化產(chǎn)物的硬度無(wú)影響，而熱膨脹系數(shù)則增加。
   使用二或三環(huán)氧化物作稀釋劑，用量和固化方法適當(dāng)，就不會(huì)降低交聯(lián)密度，因此熱態(tài)下的機(jī)械強(qiáng)度及耐化學(xué)品性保持率較高。與單環(huán)氧化物比較，在稀釋效果上差些，要將樹(shù)脂黏度下降到同等水平所需添加量較大。
   短鏈及環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二或三環(huán)氧化物，對(duì)固化物的熱變形溫度幾乎無(wú)影響，而長(zhǎng)碳鏈稀釋劑影響則十分明顯。
    (3)稀釋劑的選用原則
    1)盡量選用活性稀釋劑，以利于在改進(jìn)工藝性的同時(shí)，提高其粘接、機(jī)械‘性能。
   2)選擇那些與主體樹(shù)脂化學(xué)結(jié)構(gòu)相近的稀釋劑，因?yàn)樗鼈儠?huì)在其它助劑存在下，與主體樹(shù)脂一道參加反應(yīng)，而大大改善膠層性能。如在l00份雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂為主體組分的膠中，加入20份丁二醇雙環(huán)氧稀釋劑，并用混胺作固化劑時(shí)，可使其膠層延伸率達(dá)到7.0％，而拉伸強(qiáng)度仍保持在29MPa以上，熱變形溫度達(dá)120℃。
   3)應(yīng)注意選用揮發(fā)性小、氣味(異味)小、毒性盡量低的品種，以減少稀釋劑在配膠、施膠時(shí)對(duì)人體的侵害，因?yàn)榇蠖鄶?shù)活性或非活性稀釋劑都有異味和有低毒。
   4)來(lái)源容易，不燃不爆，價(jià)格低廉，亦是要考慮的重要因素。因此只要能用水為稀釋劑的就應(yīng)盡量用水。
    5)應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論選擇*合適的加入量。

    3、溶劑、增稠劑
    溶劑——
   溶劑與非活性稀釋劑的主要區(qū)別是，溶劑主要起溶解樹(shù)脂體系的作用，當(dāng)然也能調(diào)節(jié)膠液的黏度；而非活性稀釋劑主要的作用是調(diào)節(jié)涂料的粘度，它可能對(duì)樹(shù)脂體系有溶解性也可能沒(méi)有溶解性。
   溶劑的加入，使膠粘劑更便于施工，并可在室溫下進(jìn)行固化，使膠液黏度低，易浸潤(rùn)被粘物表面、工藝性好等。但溶劑加入也造成膠粘劑在固化時(shí)體積收縮率大，溶劑有時(shí)會(huì)使被粘物表面溶脹，造成粘結(jié)不牢，以及大部分溶劑揮發(fā)并易燃，有一定毒性等不足。因此在配置膠粘劑時(shí)應(yīng)注意選擇使用。
   膠粘劑溶劑的選用，首先考慮其對(duì)主體樹(shù)脂的溶解性能，其次考慮其揮發(fā)速度，因?yàn)橹挥泻线m的揮發(fā)速度才能配出性能良好的膠粘劑和涂料來(lái)。再其次要考慮溶劑的黏度、閃點(diǎn)及易燃性。為**考慮，應(yīng)盡可能采用較高閃點(diǎn)的醇、醚醇和酯類(lèi)，用丙二醇醚類(lèi)代替乙二醇醚以降低毒性，*后還要考慮氣味、毒性、來(lái)源難易及價(jià)格高低等。
   環(huán)氧樹(shù)脂可溶解在某些有機(jī)溶劑中，樹(shù)脂的溶解性隨分子量的增加而降低。酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚醇類(lèi)和氯代烴類(lèi)是環(huán)氧樹(shù)脂的溶劑，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂有很好的溶解能力。芳烴和醇類(lèi)不是環(huán)氧樹(shù)脂的溶劑，但是芳烴和醇混合后，則可作為中等分子量樹(shù)脂的溶劑。
   環(huán)氧樹(shù)脂涂料多采用混合溶劑，是由溶劑和稀釋劑組成的，可以降低成本，改善漆膜性能和施工性能，提高溶劑的溶解力。刷涂施工的產(chǎn)品應(yīng)使用部分高沸點(diǎn)溶劑，如乙基溶纖劑等。
在選用溶劑時(shí)還應(yīng)注意的是，不同結(jié)構(gòu)的溶劑對(duì)固化反應(yīng)會(huì)起不同的作用。例如，胺固化環(huán)氧樹(shù)脂不能使用酯類(lèi)作溶劑，因?yàn)轷ヮ?lèi)與胺類(lèi)固化劑有反應(yīng)，破壞固化劑，降低固化效果；路易斯酸作固化劑時(shí)，如選用環(huán)己酮作溶劑，會(huì)發(fā)生縮酮化反應(yīng)，這種反應(yīng)會(huì)影響固化涂膜的性能，尤其是在烘烤的條件下，因此，使用酮類(lèi)和酯類(lèi)溶劑時(shí)應(yīng)十分小心。
    增稠劑——
   增稠劑在膠黏劑的組成中是一類(lèi)比較新的配合助劑，它們加入膠粘劑之后，能將施工黏度增稠和使原來(lái)一些不黏或難黏的物質(zhì)粘結(jié)強(qiáng)度有所提高，特別是提高其初粘力，并且改善其對(duì)被粘物表面的浸潤(rùn)性。
   增稠劑大都是分子量不很大的樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)，在選用時(shí)主要遵循以下原則：①與環(huán)氧樹(shù)脂有很好的相容性，在混合之后，能長(zhǎng)期穩(wěn)定的與環(huán)氧樹(shù)脂共同工作，不析出、不分層。②具有*佳的增稠效果，對(duì)被粘物表面有相當(dāng)高的粘附力。③來(lái)源豐富，價(jià)格便宜，*好為非危險(xiǎn)品，以方便貯運(yùn)。
   目前用于環(huán)氧膠粘劑的增稠劑主要有有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹(shù)脂、松香或改性松香以及改性淀粉等?？紤]到增黏劑的加入，既有施工工藝上的要求，又有粘接性能、膠接接頭性能上的要求，有時(shí)單一的增稠劑無(wú)法達(dá)到要求，近年來(lái)大都采用混合型增稠劑。如，在環(huán)氧膠中加入叔丁基酚醛外，還加入改性松香，以增加初粘力。增稠劑的加人量一般為總量的1％～20％。

     4、流變及流變劑
    (1)引言
   能夠改善涂料流變性能的助劑稱(chēng)為流變改性劑，也稱(chēng)為流變劑。一般的說(shuō)，流變劑能夠改善涂料的穩(wěn)定性和涂裝性，提高涂膜質(zhì)量。例如，防止涂料貯存過(guò)程中顏、填料的沉淀，避免涂裝過(guò)程中涂料的濺落、流掛，改善涂膜的流平性能等。
   從流變學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，流變劑還分成觸變性流變劑和假塑性流變劑，二者之間的差別在于外加剪切力撤除后體系結(jié)構(gòu)恢復(fù)的速度。這一特性是涂料流動(dòng)和流平的主要影響因素。假塑性流變劑由于具有極快的結(jié)構(gòu)恢復(fù)速度，在外加剪切力去除后幾乎立即恢復(fù)結(jié)構(gòu)粘度，因而有利于涂料的防沉降和防流掛，但用量高時(shí)會(huì)對(duì)流動(dòng)和流平產(chǎn)生不利的影響，并進(jìn)而影響涂膜質(zhì)量，如刷痕過(guò)重、噴涂時(shí)霧化**等。典型的假塑性流變劑是氣相二氧化硅、可溶性蓖麻油和聚烯烴漿等。
   觸變型流變劑在外加剪切力去除后能夠顯示實(shí)時(shí)相關(guān)的結(jié)構(gòu)恢復(fù)速度，用之于涂料中即能得到滿(mǎn)意的抗流掛性，又不會(huì)損失流動(dòng)和流平性，在涂料中的應(yīng)用效果優(yōu)于假塑性流變劑。這類(lèi)流變劑主要有有機(jī)粘土和氫化蓖麻油基有機(jī)蠟等。觸變性與填料的形狀有關(guān)，粒子縱橫比(aspectratio)越大，尺寸越小，觸變性效果就越高。
    (2)幾種常用的流變劑
    1)氣相二氧化硅 氣相二氧化硅是較早使用的流變劑，但現(xiàn)在使用的該產(chǎn)品在性能上有了較大提高。氣相二氧化硅為固體粉末，是球形微粒的集合體，其分子上含有羥基基團(tuán)，能夠吸附水分子和極性液體。球形顆粒表面有硅醇基。當(dāng)氣相二氧化硅分散于基料溶液中時(shí)，相鄰球形顆粒之間的硅醇基團(tuán)因氫鍵結(jié)合而產(chǎn)生疏松的晶格，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生凝膠作用和很高的結(jié)構(gòu)黏度。在受到剪切力作用時(shí)，因氫鍵結(jié)合力很弱，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞，凝膠作用消失，黏度下降。剪切力去除后又能恢復(fù)原來(lái)靜止時(shí)的形狀。
   氣相二氧化硅在涂料中的用量視*終粘度要求和不加氣相二氧化硅前涂料的粘度情況而定，一般為涂料總量的0.5％～3.0％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
   氣相二氧化硅在使用時(shí)易受涂料溶劑的影響，在非極性溶劑中的效果*好。在極性溶劑中液體的分子和二氧化硅顆粒間吸引力增大，很難形成疏松的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為此。國(guó)外有專(zhuān)門(mén)用于極性溶劑的氣相二氧化硅，如德國(guó)Degussa公司的Aerosil系列產(chǎn)品。
   在涂料中氣相二氧化硅可用于防銹涂料，厚漿涂料和裝飾涂料等，以提高粘度，防止顏料沉降，改善涂膜流掛。氣相二氧化硅的缺點(diǎn)是在涂料貯存中粘度和觸變性有下降趨勢(shì)。
    2)有機(jī)膨潤(rùn)土 有機(jī)膨潤(rùn)土流變劑外觀為粉狀物質(zhì)，微觀上是附聚的黏土薄片堆，黏土薄片兩面都附聚有大量的有機(jī)長(zhǎng)鏈化合物，經(jīng)分散并活化后，相鄰薄片邊緣上的羥基靠水分子連結(jié)，從而形成觸變性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，外觀則成凝膠狀態(tài)。如果沒(méi)有水分子，則不能形成凝膠結(jié)構(gòu)。
   有機(jī)膨潤(rùn)土在使用時(shí)*好先制成凝膠，在涂料的生產(chǎn)過(guò)程中在顏料投料階段將凝膠投入。即先在剪切力的作用下使溶劑或樹(shù)脂溶液進(jìn)入毛細(xì)孔隙中而將附聚的薄片堆潤(rùn)濕，使附聚的薄片堆解聚，這時(shí)體系的粘度顯著增大。在剪切條件下加入活化劑，使薄片間的距離加大。繼續(xù)剪切把薄片充分分散，即得到活化的觸變結(jié)構(gòu)，即膨潤(rùn)土凝膠。
   *常用的活化劑是相對(duì)分子量低的醇類(lèi)，例如甲醇和乙醇。相對(duì)分子量低的酮，尤其是丙酮，也可以用作活化劑，但其氣味較大，閃點(diǎn)較低，限制了其在工業(yè)涂料中的應(yīng)用。
   目前國(guó)內(nèi)有機(jī)膨潤(rùn)土生產(chǎn)技術(shù)也比較成熟，有許多型號(hào)的產(chǎn)品。天津有機(jī)陶土廠生產(chǎn)的TN064，TF4065和浙江臨安助劑廠生產(chǎn)的S01，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣。這些產(chǎn)品的使用性能與美國(guó)NL公司的BENT0NE34相當(dāng)。制成預(yù)凝膠的使用效果高于干粉直接添加的效果。
    3)氫化蓖麻油 氫化蓖麻油是由蓖麻油加氫制得的一種蠟狀固體，經(jīng)過(guò)處理，便可作為涂料的觸變劑使用，主要用于增稠、防沉和防流掛。它是12—羥基硬酯酸三甘油酯，在脂肪酸鏈上有羥基，因此顯示出了某種程度的極性。在非極性溶劑中能夠溶脹凝膠化，溶脹粒子間因氫化蓖麻油分子中的極性基團(tuán)而產(chǎn)生微弱的氫鍵結(jié)合，形成有觸變性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善顏料懸浮性，控制流掛而不犧牲流動(dòng)和流平性，通常不與涂料其它組成起反應(yīng)，對(duì)涂料耐久性無(wú)**影響，在配方中不泛黃，并賦予貯存穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。
   氫化蓖麻油在使用時(shí)也需要活化處理。在活化的第1階段，先用基料溶液將氫化蓖麻油流變劑粉末分散，活化第2階段是在攪拌狀況下，將基料溶液-氫化蓖麻油粉末混合物升溫至43～53℃，該過(guò)程需持續(xù)20～30min，使顆粒溶脹充分。然后在攪拌的情況下冷卻至常溫，得到具有觸變性能穩(wěn)定的流變結(jié)構(gòu)。在活化的過(guò)程中，溫度的控制是主要的。如果超過(guò)*高活化溫度，在冷卻時(shí)攪拌不夠，則氫化蓖麻油就不能形成觸變性的凝膠網(wǎng)絡(luò)而會(huì)析出“晶?！?。同樣，活化溫度低且活化持續(xù)時(shí)間不夠，也會(huì)出現(xiàn)這種情況。遇到活化不好起“晶粒”時(shí)，可以按正確的活化方法進(jìn)行重新活化。