1．    THIOPLAST^TM EPS 树脂：应用及性能

THIOPLAST CHEMICALS 聚硫胶制造商。环氧改性聚硫胶（EPS）的开发与市场引入开拓了一个新的硫胶聚合物应用领域。Thioplast^TM EPS 聚合物是专门为高性能应用而开发的。

Thioplast^TM EPS 聚合物可分成两类，即芳香族EPS 和脂肪族EPS。两种类型的树脂都特别适合金属和水泥表面，户内及户外的重防腐。

与其它聚合物相比，其主要优点在于它具有特别出众的柔韧性以及优异的耐化学品性能。其水蒸汽的透过率较纯芳香族环氧树脂小的多，因而特别适用于钢材和水泥表面的涂料。

此外，EPS 聚合物还显示出其独特的自修复和裂缝填平能力。

脂肪族EPS树脂还可用作反应性稀释剂而起到增塑剂的效果。

本技术资料希望能够提供给专业使用者较详细的EPS聚合物的性能信息和应用信息，同时还给出了参考配方和在某些领域里的应用实例。

1．1．      芳香族Thioplast^TM EPS 树脂

其相关的应用领域如下：

¨         水泥，钢材及木器用的柔韧性涂料

¨         表面需暴露于强溶解或腐蚀性化学品中的涂料

¨         可作为油漆和黏合剂中环氧的活性稀释剂

¨         EPS 70 也可以作为柔性添加剂用于溶剂涂料型或无溶剂型体系中，以提高涂料在涂膜较薄的情况下的耐化学品性能

¨         适用于那些贮存或处理某些极易被水污染的物质的设施。有它防护的设施可完全满足德国法律的要求（“LAU’）

EPS树脂的加入可使原体系获得以下优点：

¨         涂膜可以不用太厚

¨         在施工中节省材料，人工

工艺性能

粘度及可混合性

Thioplast^TM EPS树脂可与市售的环氧树脂以任何比例混合。改变粘度可由调整二者的混合比例来实现。

气味

由于端巯基的存在，未改性的聚硫胶具有其明显的特征气味。而在EPS树脂中，因不存在巯端基，因此也就没有了这种气味。

反应性

环氧改性聚硫可以采用脂肪族、脂环族和芳香族胺来固化，也可采用phenalkamine 加成物和曼尼希碱类固化剂。

芳香族Thioplast EPS 的加入几乎不会对环氧树脂的活性产生影响，通过选择合适的固化剂可以很容易地调整体系以获得所需要的性能。

表1.

表 1 中给出了一些固化剂的牌号。

活化期的数据是由Thioplast 70 与固化剂搭配在23℃条件下测得的。

树脂与上述各个固化剂配合的指触干时间均在12 －16 小时之间。7天后邵氏D硬度可达20－25。

在水泥上的附着力优异，使用各种固化体系间观察不到差别。

在进行所有附着力试验时，其结果都是水泥本身断裂而EPS 材料仍粘附于水泥底材上。

最终产品的性能

表2.中的结果时在EPS 70 与A/F树脂Epilox T19-27混合进行试验的基础上得到的

所用固化剂为 Aradur 2964。

表2.

附着力：EPS 树脂在水泥、玻璃以及钢铁表面的附着力较未改性的聚硫胶更好。

耐温变：在- 55℃(-67°F) 到85℃(185°F) 条件下，EPS 树脂可非常好的容忍热应力。

耐候性：

固化后的体系显示出非常好的耐候性。耐候性测定是通过用氙弧灯照射500小时进行的。

随着EPS含量的增加，黄变及表面降解的程度随之下降，用纯EPS 70 得到的结果最好。

而纯A/F的结果最差.。几乎对邵氏D硬度没有产生什么影响 (见表3).

表3.

柔韧性

固化后的EPS 树脂的弹性与柔韧性较纯双酚A(A/F) 型芳香族环氧高六倍。(见图 1.)

在纯双酚A(A/F) 型芳香族环氧中加入EPS树脂抗冲击性能增加，从最初的非常硬，毫无弹性到逐渐变到高弹性，根据EPS树脂加入量而增加。（见图2和3）

图 1. 加入EPS 70 后环氧树脂的伸长率增加

图 2. 加入EPS 70/350 后环氧树脂的邵氏D硬度

图 3. 在 A/F 树脂中加入 EPS 70 或350然后选用不同固化剂后邵氏D硬度的变化

抗冲击性能：

在配方中加入55%的EPS 树脂可以配制成柔韧性非常好同时又兼有较高硬度的环氧涂料。其冲击强度可较未加EPS树脂的体系提高好几倍, 化学与机械性能亦可满足非常高的要求。

良好的热稳定性

EPS 350/70 树脂及其配方的热降解行为与传统的环氧树脂非常相似.(见图 4.)

图 4. EPS 70 和A/F 树脂的热降解重量分析

自修复能力

由于分子内交换导致了持续的化学键重排，因此，可观察到固化后的EPS树脂体系具备优异的自修复能力。

R – S – S – R’                          R – S        S – R’

       +                                                         +

 R’’ – S – S – R’’’                        R’’ – S        S – R’’’

耐化学品性(化学稳定性)

固化后的 EPS 树脂体系表现出耐许多化学品及腐蚀物的突出能力。该体系可抵御的化学物质范围很宽, 如水、稀释的酸、碱、酯类、酮类、矿物油及其它烃类溶剂。

EPS 对有机溶剂和有机酸的稳定性比环氧树脂要好, 含有EPS 树脂的体系在有化学介质存在的情况下的使用寿命也会相应延长。

表 4. Thioplast EPS 的耐化学品性

注：

试样所用固化剂为脂环族胺类

表 5.    EPS  和 未改性环氧树脂(EP)耐化学品性的比较  

注：   -无变化

       -有明显变化

    样板被全部浸泡在溶剂中

图 5.   在77°F(25℃)下, 粘度与EPS 25 在A/F树脂和 EPS70中的含量的关系

1.2. 脂肪族Thioplast^TM EPS 树脂

脂肪族Thioplast (EPS 15 和 25)是为其用作为环氧树脂和芳香族环氧改性聚硫 EPS 70 与 EPS350的活性及柔韧性稀释剂而开发的。

加工性能：粘度降低

EPS 15 和 EPS 25 的粘度非常低, 从而使纯EPS 树脂及与双酚A型环氧树脂的混合物在低温的情况下也易于处理。图 5. 说明了在77°F(25℃)下, 树脂粘度与EPS 25 在体系中的含量的相关性.

最终产品的性能

在配方中加入EPS 25 可制得高柔韧性产品, 例如：

-          高性能密封胶

-          黏合剂

-          高弹性, 耐化学品性优异的涂料

在配方中提高EPS 的含量有利于加工。含有芳香族与脂肪族EPS 的混合物可使最终产品非常柔软并具有极好的柔韧性.

图 6. 邵氏D硬度与EPS 25 在A/F 树脂和芳香族Thioplast EPS 中含量的关系

2.  典型应用

2.1. EPS 70 的参考配方

EPS 70 可作为一种用于无溶剂涂料中的通用柔韧性改进剂, 它的加入可使体系在即使涂膜很薄的情况下仍具有优异的耐化学品性。EPS 的加入能够既改善环氧树脂的柔韧性又提高最终漆膜的耐化学品性能。通过对EPS 与环氧树脂的比例(重量比)的变化，可调整漆膜性能，并满足对涂膜性能的具体要求。

表 6.  使用Thioplast^TM EPS 70 的参考配方

*   A/F 树脂: 环氧当量约180g/当量; 粘度: 6000 – 8000 mPa.s, 也可以用纯A-树脂

**  作为活性稀释剂, 除Novares LA 300外, 也可以用苯酒精(苯与酒精的混合物)或其它

    适用于环氧树脂的稀释剂。不过, 在使用之前最好试一下其附着力是否有下降。

*** 白垩, 滑石粉, 石英粉, 高岭土, 重晶石和钛白粉均可用作填料。需注意, 采用的填料不同, 最终涂膜的硬度和伸长率也会有差别。参考配方中所用的填料为滑石粉AT1与石英粉W8的混合物。对于耐化学品性要求比较高的涂料, 建议用滑石粉, 重晶石或高岭土。

图7.  随着EPS70在参考配方中含量的不同, 伸长率及邵氏D硬度的变化

在EPS70含量为55-80%时，聚合物的伸长率增加很快。邵氏D硬度在同样的范围内呈线性下降。

附着力试验

在水泥表面的附着力试验按DIN.ISO 4624及DIN EN 1348进行, 试验仪器为HZP12D1。

所有试验都是以水泥的断裂为结果。               

Crack bridging  断裂桥接？

Crack bridging 的值可按照DIN 28052-6 来进行测定。断裂(crack)/的扩展在速度为0.02mm/分钟时出现。

表6中列出的三中配方出现断裂都至少在0.3mm以上，照片中（71F°21C°1mm涂层厚度）检测数据是：绿色的在32F°（0C°）时断裂为0.2mm，黄色的是0.3mm。兰色的是在-4F°（-20C°）时断裂0.2mm。如果涂层厚度不同，其断裂值也不同，涂层越厚，数值也相应越大。

2．2． 使用EPS 25 的参考配方

表 7 ：Thioplast^TM EPS 25 的参考配方

图8 ：用EPS 25的以上配方伸长率和邵氏D硬度的变化

结论：伸长率和邵氏D硬度与使用EPS 70得到的相似

      附着力和断裂数据也类似

2．3．使用参考配方的建议

C）参考配方1、4、5

这几个配方的柔韧性较小，适合于地面涂料，特别是有重型车装载的场地。（按照德国LAU法规-卡车和插车）

B）参考配方2和6

加入EPS70的量少可使弹性较低，特别适合于需要抗断裂伸长要求的涂料，如废水储存和处理池场，下水管道系统以及电缆沟内壁等

由于以上配方对水蒸汽屏蔽非常有效，也可用于钢铁和钛合金及PP件（管道涂料）。也适应于如屠宰场，大型磅称房，洗衣房等工业重防腐场所，因为这些地方经常要接触热蒸汽和强腐蚀性清洗剂等。

C）参考配方3和7

由于Thioplas EPS含量较高，因此弹性好，适用于燃油及化学品储罐的地坪，特别是对温差较大条件

、

2．4． 应用案例

EPS树脂在不同场合下的应用案例

2．4．1 商场地坪涂料                  

这是一个鲜肉批发市场，用常规的环氧地坪漆失败后采用EPS改性地坪漆，因为繁忙的车辆装卸，频繁的用高压水蒸汽、强腐蚀性清洗剂清洗，要求涂层有极好的附着力和牢固性，特别是在进出口、卸货平台和铁路等接口处。

2．4．2 油和化学品础罐的污染防护槽

大型油罐区的污染恢复防护槽需要具有断裂恢复和耐化学品能力的涂料，另外，它还需要有对耐地下潮湿性的能力，该涂料完全可以起到聚硫型接口密封胶的作用。

2．4．3 洗车房

化学工厂的洗车房具有特殊的情况，其地坪漆常需要耐有机溶剂、稀释的酸、硷和周围环境及温度的变化等，它还需要有防滑功能和耐受因载重卡车的负荷和摩擦产生的机械应力。

2．4．4 重防腐

由于具有非常好的气密性和耐海洋气候和对钢铁的附着力，使得EPS产品特别适合于重防腐产品，如大型运输船和军舰用涂料。

2．4．5 下水管道和排水沟

其高耐化学性和耐污染性的结合，以及低的气体扩散率使得Thioplast^TM EPS 被建议用于下水管道和排水沟用涂料中。

2．4．6 海洋保护涂料

Thioplast^TM EPS 树脂常被用于海洋保护涂料，因为它具有杰出的耐侯性，在许多底材上都具有良好的附着力，以及独特的防污性和耐化学性。