Aplikasi resin epoksi dalam perlindungan korosi logam
Pelapis anti-korosi epoksi berbahan dasar resin epoksi dan dibuat dengan pigmen, bahan pengering, aditif, dll. Pelapis resin epoksi memiliki kinerja yang sangat baik: daya rekat tinggi, kekuatan tinggi, ketahanan kimia, dan ketahanan aus. Pelapis ini merupakan salah satu jenis pelapis anti-korosi tugas berat yang paling awal dan paling banyak digunakan di bidang anti-korosi kelautan. Terdapat banyak jenis pelapis anti-korosi epoksi, terutama meliputi:resin epoksi bisfenol Adan resin epoksi fenolik.
Struktur molekul resin epoksi bisfenol A mengandung gugus hidroksil, ikatan eter, dan epoksi, serta memiliki daya rekat substrat yang sangat baik; struktur cincin benzenanya memberi resin kekuatan mekanis dan ketahanan aus yang tinggi; setelah dilapisi, resin ini memiliki ketahanan asam dan alkali, ketahanan korosi, dan ketahanan kimia yang sangat baik; dapat mengeras pada suhu ruangan, mudah dibentuk, penyusutannya rendah setelah pengerasan, dan tidak melepaskan zat-zat yang mudah menguap, sehingga memenuhi standar perlindungan lingkungan hijau.
Resin epoksi fenolik memiliki ketahanan korosi dan daya rekat yang lebih kuat karena mengandung lebih banyak gugus epoksi; tingkat ikatan silang curingnya lebih tinggi dan densitasnya lebih kuat, serta memiliki ketahanan suhu tinggi dan ketahanan korosi resin fenolik. Namun, peningkatan gugus epoksi akan meningkatkan kerapuhan resin, yang memengaruhi rentang aplikasinya. Penggunaan bisfenol A untuk menggantikan fenol untuk mensintesis resin epoksi fenolik memiliki kandungan fenol bebas yang rendah dan distribusi berat molekul yang sempit. Pengenalan bisfenol A membuat sifat mekanis resin lebih kuat dan penyusutan lebih rendah. Peningkatan gugus epoksi meningkatkan daya rekatnya, dan pada saat yang sama meningkatkan fleksibilitas, stabilitas termal, insulasi, ketahanan air, dan ketahanan korosi.
Pelapis anti-korosi epoksi juga memiliki kekurangan, seperti ketahanan benturan dan ketangguhan yang buruk. Oleh karena itu, materialnya perlu dimodifikasi.
Resin epoksi murni relatif rapuh. Umumnya, agen pengeras ditambahkan ke dalam epoksi. Setelah sekitar satu tahun penggunaan, agen pengeras menguap, kerapuhan lapisan meningkat tajam, dan masalah seperti pengelupasan dapat terjadi akibat tekanan mekanis. Oleh karena itu, resin termoplastik umumnya digunakan untuk memodifikasi epoksi saat ini. Mekanisme pengerasan utama meliputi efek bridging constraint, crack pinning, robekan dan peregangan partikel, serta luluh geser rongga. Ketika material komposit dikenai gaya eksternal, pengisi berperan dalam bridging constraint, pasivasi, dan mencegah perambatan retak di dalam matriks. Selain itu, gaya bridging bertindak sebagai jangkar penjepit pada retakan di titik bridging untuk mencapai efek pengerasan. Resin termoplastik yang umum digunakan untuk pengerasan resin epoksi meliputi polisulfon, poliuretana, polisiloksan, polietersulfon, poliamida, polietereterketon, dan sebagainya. Resin termoplastik ini biasanya larut dalam resin yang belum diawetkan dan dapat berinteraksi dengan matriks resin epoksi, sehingga menghasilkan ikatan antarmuka yang kuat setelah resin epoksi diawetkan, sehingga dapat meningkatkan ketahanan patah tanpa kehilangan sifat mekanis lainnya.
Selain itu, penambahan fluorin ke dalam struktur resin epoksi juga merupakan metode modifikasi yang baik. Resin fenolik disintesis dengan mengganti bisfenol A dengan bisfenol AF, kemudian diepoksidasi untuk mendapatkan resin epoksi terfluorinasi. Karena rantai utama polimernya mengandung struktur difenol propana, resin ini memiliki kekuatan mekanik dan ketahanan aus yang kuat, penyusutan lapisan yang lebih rendah, dan ketangguhan yang jauh lebih tinggi daripada resin epoksi fenolik biasa; resin ini mengandung sejumlah besar gugus epoksi, sehingga membentuk daya rekat yang kuat dengan substrat; khususnya, penambahan fluorin membuat resin fluorokarbon ini bersifat hidrofobik dan anti-minyak, serta memiliki ketahanan korosi dan ketahanan UV serta kimia yang sangat baik, dan lapisannya fleksibel dan halus, serta memiliki sifat membersihkan sendiri. Lapisan ini menggabungkan keunggulan lapisan resin fenolik, lapisan resin epoksi, dan lapisan resin fluorokarbon, serta memiliki keunggulan luar biasa dalam bidang perlindungan korosi laut.
Di bidang perlindungan korosi laut, resin epoksi juga memiliki banyak metode modifikasi yang berbeda untuk menyesuaikan dengan lingkungan yang berbeda, seperti bebas pelarut atau pelarut lemah, berbasis air, pencampuran nanopartikel, perawatan permukaan rendah, dll. Metode modifikasi ini dapat membuat produksi lapisan epoksi lebih ramah lingkungan dan hemat energi, serta membuat kinerja lapisan lebih unggul dan fungsional.