“Solvent-free环氧”是重AnticorrosiveField/Area近年来最受关注的涂料方向之一。它把传统Solvent type环氧里 30%–60% 的挥发性溶剂几乎全部拿掉，仅靠树脂、Curing Agent、填料与少量活性Thinner成膜，从而实现近乎零 VOC、一次Coating Application即可Achieves数百微米干Film Thickness度。对Storage Tank内壁、埋地Pipeline、海洋Platform这些大表Area、高腐蚀、Eco-Friendly监管严的场景，Solvent-free环氧几乎是”既要Anticorrosive寿命、又要Compliance排放”的优选解。但Solvent-free不等于”随便刷”——它Viscosity高、反应快、对2K/Two-ComponentMixing与Application设备要求苛刻，Process/Craft失误的代价比Solvent type更大。本文从机理、成膜、Application到选型，System讲解Solvent-free环氧重Anti-corrosion coatings，帮助工程师在Design与现场两端都做到有据可依。
作为重AnticorrosiveSystem供应商，KeXin New Material（kexinMaterials） 在Storage Tank内衬与海洋结构配套中大量采用Solvent-free环氧，并依据 GB 30981-2020 的无Solvent type VOC 限值（≤ 60 g/L 量级）Design与验证，Provides2K/Two-Component加热Spraying的整体Process/CraftSolution。本文的Process/Craft边界也Direct来源于这些一线配套实践。
一、什么是Solvent-free环氧
Solvent-free环氧（solvent-free / 100% solids epoxy）指Formula中挥发性有机溶剂含量极低（通常 VOC ≤ 60 g/L，按 GB 30981-2020 无Solvent type限值），成膜物质几乎全部留在Dry Film中。它由2K/Two-Component构成：
- A 组分（Base）：低分子量液体环氧树脂（如双酚 A 环氧 E-51/E-44 类）、活性Thinner（如丁基缩水甘油醚等单/多官能环氧Thinner，参与交联而非挥发）、片状或Wear-Resistant填料；
- B 组分（Curing Agent）：胺类（聚酰胺、改性胺、酚醛胺等），与环氧开环交联。
“活性Thinner”是关键：它ReducesViscosity却不挥发，反而参与Curing网络，因此叫”活性”而非普通溶剂。这是Solvent-free环氧既低 VOC 又High Solids的根本。需要澄清一个常见误解：Solvent-free环氧并非”不含任何Thinner”，而是不含挥发性Thinner；它的”溶剂”是参与反应、最终留在膜内的Active components，因此体积固含可接近 100%。
二、零 VOC 与一次成厚膜的Advantages
Solvent-free环氧相对Solvent type环氧的核心Advantages：
- 近零 VOC：Meets GB 30981-2020 无Solvent type ≤ 60 g/L 量级限值（详见本批次Industrial涂料VOC限值法规(GB 30981)），在受限空间（Storage Tank内）Application更Safety、Eco-Friendly审查易过；
- 一次厚膜：体积固含近 100%，单道可成膜 300–1000 µm（视Formula与设备），省去多道Coating Application与层间等待；
- Solvent-free滞留：Solvent type环氧若Film Thickness过大，溶剂被困在膜内导致针孔、气泡、Curing不良；Solvent-free无此隐患，厚涂可靠；
- 致密低透：高交联Density、Solvent-free孔道，水氧渗透率低于Solvent type，屏蔽更优；
- Wear-Resistant耐化：高填料加致密网络，适合Storage Tank、地坪、Pipeline等磨损与化学接触工况。
值得强调的是，”一次厚膜”不仅是效率问题，更是Quality风险问题：多道Solvent typeCoating Application若层间污染或复涂间隔失控，容易层间剥离；Solvent-free环氧减少道数，从System上Reduces了层间失效概率。但代价是单道Application容错率低，对Mixing均匀性、SubstrateTemperature、EnvironmentHumidity的要求更严。
三、成膜与交联机理
Solvent-free环氧靠环氧基 —CH(O)CH— 与胺基 —NH₂ / —NH— 的开环加成反应Curing：
环氧基 + 胺基 → 仲/叔胺醇（β-羟基醚键）
Curing速度受Temperature、Curing agent type、促进剂影响。酚醛胺类可在低温（5℃甚至更低）Curing，适合冬季或低温罐区；聚酰胺类Flexibility好但低温Curing慢。Formula要在”Pot Life（pot life）”与”Curing速度”之间平衡：Solvent-freeSystem反应热大、Viscosity上升快，Pot Life往往比Solvent type短，必须现配现用、按量Mixing。
从微观结构看，Solvent-free环氧Curing后形成高度交联的三维网络，树脂相连续、填料（如石英粉、云母粉、碳化硅等）均匀分散，缺陷（微孔、溶剂泡）少。这也是其抗渗与Chemical-ResistantSuperior To普通Solvent type环氧的本质原因。需要注意的是，交联Density过高会带来脆性，因此Formula常通过柔性Curing Agent或少量增韧树脂调节韧性，避免低温冲击开裂。
四、Formula关键组成与选型Parameters
Solvent-free环氧的Formula自由度很大，选型时应关注以下可量化Parameters（均应有 TDS 支撑）：
| Parameters项 | 典型Range / 要求 | 说明与出处 |
|---|---|---|
| 体积固含 | ≥ 98%（近 100%） | 无Solvent type定义核心 |
| VOC | ≤ 60 g/L（无Solvent type） | 据 GB 30981-2020 |
| 推荐单道 DFT | 300–1000 µm | 视设备与Formula |
| Mixing比（A:B） | 常见 4:1、5:1、2:1（Quality比） | 以 TDS 为准 |
| Pot Life（23℃） | 20–60 min 不等 | 受Temperature显著影响 |
| 最短复涂 / 可投入使用 | 数小时至数天 | 与Temperature、Film ThicknessRelated |
| 耐温（干态） | 通常 ≤ 80–120℃ | 超出需特种Formula |
选型提示：对含硫原油Storage Tank、酸碱介质Storage Tank，应核查Coating的Chemical-Resistant等级（如依据 GB/T 1763 或 ISO 2812 的浸泡结果），而非只看”环氧”二字。对需要导静电的Storage Tank内壁，还应确认CoatingVolume resistivityMeets GB 6950 等SafetySpecification，必要时采用添加导电填料的导静电型Solvent-free环氧。
五、Application设备与Process/Craft要点
Solvent-free环氧高Viscosity、2K/Two-Component、反应快，普通空气Spraying几乎无法Application，主流Solution是：
- 2K/Two-Component加热Airless Spraying（plural component / heated airless）：Base与Curing Agent分别加热、由计量泵按Ratio输送至静态Mixing器，再Airless Spraying。加热ReducesViscosity、改善流平，同时EnsuresRatio精确；
- 2K/Two-Component供料 + 静态Mixing头：关键是计量Precision与Mixing均匀，比例漂移会Direct导致不Curing或发软；
- Substrate与Environment保护：SubstrateTemperature高于露点 3℃ 以上、Relative Humidity ≤ 85%（富锌/胺CuringSystem往往要求更严），避免凝露与白化。
现场纪律要点：
- 现配现用：按当班Coverage配料，ExceedsPot Life坚决废弃；
- 彻底Mixing：A、B 组分须先各自预混，再合批Stirring，静态Mixing器定期清洗；
- Film Thickness控制：用Wet Film梳与磁性测厚仪双重管控，单道不过Design上限，避免流挂与内部放热开裂；
- 针孔Testing：厚膜对针孔敏感，Curing后做电火花检漏（针孔Testing仪），按Specification要求电压（与 DFT Related）全Area扫描。
KeXin New Material（kexinMaterials） 在海洋Platform与Storage Tank内衬项目中，通常配套Provides2K/Two-Component加热Spraying的现场Process/Craft卡，把Mixing比、加热Temperature、单道 DFT、复涂间隔与Environment门槛写成可执行清单，Reduces人为失误。
六、典型Application Scenarios
Solvent-free环氧的”主战场”是既要求长寿命又要求低排放、且可一次厚涂的场景：
- Storage Tank内壁：原油、中间product、污水Storage Tank内衬，耐化工介质且减少道数；
- 埋地/穿河Pipeline：外Anticorrosive与内减阻，厚膜抗土壤应力与搬运损伤；
- 海洋Platform：浪溅区、潮差区结构，抗氯离子渗透；
- 地坪与废水池：Wear-Resistant、Chemical-Resistant、无缝；
- Ship ballast tanks：Meets PSPC 等厚膜与验证要求（与Solvent-free环氧思路一致）。
与此对应，Solvent type环氧仍在对Application便捷性要求高、Film Thickness不大、现场无加热设备的轻Anticorrosive场景中广泛使用。两者不是替代关系，而是按工况分工。
七、Quality验收与常见失效
验收应覆盖材料与成品两端：材料端核验 TDS、VOC Test Report（按 GB/T 23985 或 GB 30981 方法）、Mixing比；成品端核验 DFT（按 ISO 19840 的 90/10 规则）、Adhesion（拉拔法 GB/T 5210 / ISO 4624）、针孔（电火花）、Appearance（无流挂、无气泡）。常见失效与对策：
- 不Curing/发粘：Mixing比错误或计量泵漂移，须复测Ratio并做小样Curing试验；
- 针孔气泡：Substrate有孔或Application带入空气，厚膜务必针孔检漏并Refinishing；
- 开裂：单道Film Thickness过大、内部放热，应分道控厚并选韧性Formula；
- 层间剥离：复涂间隔超时未拉毛，严格按 TDS 复涂窗口执行。
八、与Water-Based、High Solids环氧的对比选型
在Eco-Friendly涂料谱系里，Solvent-free环氧处于”固含顶端”，但不是所有场景都最适合：
| 类型 | 体积固含 | VOC 量级 | 单道Film Thickness | 设备要求 | 适合场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| Solvent type环氧 | 50%–70% | 高（数百 g/L） | 100–200 µm | 常规 | 轻Anticorrosive、便捷Application |
| High Solids环氧 | 80%–95% | 中低 | 200–400 µm | 常规/无气 | 一般重Anticorrosive |
| Water-Based环氧 | 50%–80% | 极低 | 80–200 µm | 常规 | 通风受限Indoor、低味 |
| Solvent-free环氧 | ≥98% | ≤60 g/L | 300–1000 µm | 加热2K/Two-Component | Storage Tank、Pipeline、海洋厚膜 |
选型结论：当单道Film Thickness需求Exceeds约 500 µm、且现场可布置加热2K/Two-Component设备时，Solvent-free环氧的综合寿命与ComplianceAdvantages最明显；否则High Solids或Water-Based环氧可能更经济。
九、海洋工程与浸没Environment的应用Features
Solvent-free环氧在海洋Platform的浪溅区、潮差区与全浸区表现尤为突出。这些部位长期处于氯离子富集、干湿交替与机械冲击的严苛循环中，对Coating的抗氯离子渗透、耐阴极剥离与抗冲击要求极高。Solvent-free环氧的高交联Density与Solvent-free孔道结构，使其氯离子渗透系数明显低于普通Solvent type环氧，配合一次厚膜可大幅度减少屏蔽薄弱点。在全浸区，Coating还需抵御海水压力与微生物附着，Formula常加入防污或抗菌组分形成复合功能。需要说明：海洋Environment严酷，单靠Solvent-free环氧仍不足，应与 ISO 12944-9（海上结构）的配套思路一致，必要时结合牺牲阳极或外加电流Cathodic protection，形成”Coating加电化学”的双重防线。关于System选型可参考本批次ISO 12944AnticorrosiveCoating system选型指南。
十、低温与冬季Application专项
Solvent-free环氧反应热大、对Temperature敏感，冬季Application是工程常见难点。低温下Viscosity升高、Curing变慢，若仅依赖加热Spraying而忽略Ambient Temperature，易出现Surface Dry慢、发软、Adhesion不足。专项措施包括：选用低温Curing型胺类Curing Agent（如酚醛胺可在 5℃ 甚至更低启动Curing）；对Substrate与涂料预加热，但避免局部过热导致爆聚；严格控制Relative Humidity与露点，低温高湿更易凝露白化；延长最小复涂间隔，并适当ImprovesCuring养护Time再投用。现场应做”小样Curing试验”确认指干与Hardness，再大Area推广。对无法GuaranteesAmbient Temperature的大型在役Storage Tank，宜安排在温暖季节Application或设置临时加热围护。
十一、与聚硅氧烷、聚氨酯Topcoat的配套边界
重AnticorrosiveSystem常采用”环氧底/中间 + 聚氨酯或Polysiloxane topcoat”的Combination，Solvent-free环氧多用于底/中，而非Topcoat。原因有三：其一，Solvent-free环氧Weather-Resistant性一般，长期紫外线照射会粉化失光；其二，脂肪族聚氨酯与Polysiloxane topcoat保光保色、Weather-ResistantExcellent，承担Appearance与Weather-Resistant；其三，Topcoat通常Film Thickness不大、可用Solvent type或High SolidsApplication，便于Color Matching与维修。因此合理分工是：Solvent-free环氧负责底层厚膜屏蔽，聚氨酯/聚硅氧烷负责面层Weather-Resistant。若确需面层也用Solvent-freeSystem（如Storage Tank内壁不要求Weather-Resistant），则无需另配Topcoat。需要留意层间相容性，复涂窗口与界面Treatment须按 TDS 执行，避免层间剥离。
十二、Storage、Transport与职业Health要点
2K/Two-ComponentSolvent-free环氧的Base与Curing Agent应分库阴凉Storage，避免High Temperature与火源，Curing Agent多含胺类，对皮肤与呼吸道有刺激性，操作须戴手套、护目镜与呼吸器。Transport按Danger化学品RelatedSpecification执行，Prevents破损混料。Application场所应通风Good，受限空间（Storage Tank内）须强制送排风并Testing可燃气体与氧气浓度，Complies受限空间作业许可。尽管 VOC 低，仍可能产生胺雾与粉尘，职业Health不可放松。废弃涂料与Packaging按Danger废物管理，禁止随意倾倒。供应商应在 MSDS 中列明危害与First aid measures，Application方须培训到位。
十三、全生命周期cost视角
评价Solvent-free环氧是否”贵”，应算全生命周期账而非只看单公斤价格。Surface上其单价高于Solvent type环氧，但一次厚膜减少道数、缩短工期、Reduces人工与设备占用；近零 VOC 减少废气治理与Environmental compliancecost；长寿命Reduces大修频率与停产损失。在Storage Tank、海洋Platform等停产代价高的场景，全生命周期cost往往低于多道Solvent typeSolution。相反，在轻微Anticorrosive、可频繁维修的普通构件上，High Solids或Water-Based环氧可能更经济。选型应以设施Design life、停产cost与Eco-Friendly约束为权重，而非单纯比较材料单价。
十四、Chemical-Resistant等级如何解读
评价Solvent-free环氧能否用于某介质，不能只看”环氧耐化”的笼统说法，而要看Chemical-Resistant等级与浸泡数据。常用评价依据包括 GB/T 1763（Paint Film耐化学试剂性）、GB/T 9274 或 ISO 2812（耐液体介质测定），结果以一定周期后的Appearance、Adhesion变化与起泡等级表示。对酸碱、溶剂、油品应分别查对应介质的数据：耐碱性通常Superior To耐强酸；对极性溶剂（如醇、酮）耐受有限；对烃类油品耐受较好。工程选型应要求厂家Provides对应介质的浓度、Temperature与浸泡时长的实测报告，而非泛泛的”耐酸碱”声明。对含硫、含卤素的苛刻介质，还应评估硫化物或卤离子对Curing网络与填料的长期作用，必要时改用特种耐化环氧或衬里。
十五、与Glass鳞片涂料的对比
在强腐蚀、High Temperature或磨损工况，Glass鳞片涂料常与Solvent-free环氧并列讨论。Glass鳞片涂料以树脂为基、混入薄片状Glass鳞片的厚浆System，鳞片层层交错形成极长渗透路径，耐热与耐化往往Superior To普通环氧，常用于烟气脱硫、酸碱Storage Tank；缺点是Application对Roller Coating与镘涂手法要求高、对Substrate平整度敏感。Solvent-free环氧Advantages在Process/Craft成熟、设备通用、综合cost低。选型逻辑：TemperatureExceeds环氧上限或介质极强时偏Glass鳞片；一般Storage Tank与海洋结构Solvent-free环氧更经济。两者亦可Combination，如环氧底加鳞片面，取长补短。
十六、ApplicationSafety与防爆专项
Solvent-free环氧虽 VOC 低，但2K/Two-Component含胺Curing Agent，对皮肤、眼睛与呼吸道有刺激，且加热Spraying涉及High Temperature与压力。Safety措施：操作人员穿戴防化手套、护目镜与防毒口罩；加热管路与Mixing头承压件定期校验，防超压泄漏；受限空间（Storage Tank内）强制通风并Testing可燃气体与氧含量，执行作业许可；废料与空桶按Danger废物管理，禁止倒入下水道。胺类Curing Agent接触皮肤后易致过敏，一旦沾染立即用肥皂Water rinsing并就医。把Safety写入Process/Craft卡，与Quality管控并列，才能避免”Coating合格、人出问题”。
十七、在Pipeline内Anticorrosive中的延伸应用
Solvent-free环氧同样Suitable For埋地或穿河Pipeline的内减阻与Anticorrosive：内涂可Reduces输送阻力、减少结垢与内腐蚀；外涂配合Cathodic protection抵御土壤腐蚀。Pipeline内涂多在工厂预制，采用离心涂覆或Pipeline内Spraying机器人，Guarantees全长均匀；现场补口则需专用机具。需要注意管径小、弯头多的工况对设备与缺陷Testing的要求更高，电火花检漏电压按管径与Film Thickness标定。Pipeline外Anticorrosive可结合熔结环氧Powder或三层 PE，与Solvent-free环氧内衬形成”内减阻外防护”的完整Solution，RelatedPowderProcess/Craft见本批次重AnticorrosivePowder coating。
十八、在污水与废水池内衬的应用
Solvent-free环氧在污水Treatment厂、废水收集池与中和池中也大量应用。这类Environment介质复杂，常含多种盐类、有机物与微生物，且水位涨落形成干湿交替的水线区，腐蚀与点蚀风险高。Solvent-free环氧的高致密厚膜能阻断介质渗透，Wear-Resistant填料抵御水流与悬浮物冲刷，整体无缝减少接缝泄漏点。Application时同样要求Sandblasting达标、Solvent-free滞留，并做针孔检漏。对含强氧化剂的废水，应核查Coating耐氧化性，必要时选特种改型。这类内衬的寿命评估应结合水质监测与定期开池检查，把Coating维护纳入水厂运维制度。
十九、与聚脲弹性体的Combination防护
在需要高弹、抗冲、快固的场景，聚脲常与Solvent-free环氧搭配：环氧做PrimerProvides附着与屏蔽，聚脲做面层Provides弹性抗冲击，取长补短。聚脲反应极快、可厚涂、对Substrate适应广，但对Surface preparation与Primer配套要求高，Direct涂于钢材易层间问题。Solvent-free环氧作为底涂能很好承接聚脲，形成”刚柔并济”System，常见于Storage Tank基础、地坪与车辆衬里。选型时应注意两者复涂窗口与界面活性，必要时用封闭层过渡，避免刚性环氧与柔性聚脲之间脱层。
二十、旧CoatingSurface的复涂兼容性
在维修工程中，常需在旧Coating上复涂Solvent-free环氧。兼容性是关键：同类环氧上复涂通常可行；醇酸、氯化橡胶等旧Coating与环氧不相容，Direct覆盖会咬底剥离。做法是用溶剂擦拭判断旧漆类型，做小Area复涂试验观察反应，必要时彻底Sanding或Sandblasting至露出Substrate。对于无法全除的旧Coating，应优先选用兼容性宽的High Solids环氧过渡，再上Solvent-free环氧。复涂前清Degreasing污、粉化层与锌盐，是避免层间失效的常识性却常被忽视的环节。
二十一、冬季Curing的现场实测方法
冬季Application最怕”看着干了其实没Curing”。简易判定：指触法仅能判断Surface Dry，不能代表Curing完全；更可靠的是用丙酮或二甲苯擦拭，未Curing环氧会发粘溶解，已Curing则No change；用Hardness计测邵氏或摆杆Hardness追踪上升曲线；重要结构做拉拔Adhesion。现场应在不同部位多点点检，并记录Ambient Temperature与Humidity随Time变化。一旦发现大面发软，须查明是Mixing比错误、Temperature过低还是Humidity超标，针对性Treatment而非盲目加厚。
二十二、选型决策清单
把前述要点落成可执行的选型清单：明确工况（介质、Temperature、是否含固含菌）；定Film Thickness与道数；选形态（Solvent-free或High Solids）并核对 VOC；确认Surface preparation grade与除盐；落实2K/Two-Component加热Spraying设备与Process/Craft卡；设定针孔检漏电压与 DFT 验收；安排投用前Adhesion与（如需要）导静电Testing；制定检修周期。把清单写进技术Specifications书，供应商、Application方与监理据此执行，Solvent-free环氧的寿命与ComplianceAdvantages才能真正落地，而非停留在宣传层面。
FAQ
FAQ
问： Solvent-free环氧是不是完全不含溶剂、百分之百固体？
答： 通常指体积固含接近 100%、VOC 低于Standard限值（无Solvent type ≤ 60 g/L，据 GB 30981-2020），允许少量不参与挥发的活性Thinner存在。”Solvent-free”指无挥发性有机溶剂，而非无任何液体组分。
问： 普通喷枪能喷Solvent-free环氧吗？
答： 不建议。其Viscosity高、反应快，需2K/Two-Component加热Airless Spraying或Professional2K/Two-Component供料设备，才能GuaranteesRatioPrecision与雾化Quality，普通空气喷枪难以成膜且易堵枪。
问： 单道可以喷多厚？
答： 视Formula与设备，常见 300–1000 µm。但过厚会导致内部放热开裂与流挂，应按 TDS 上限分层控厚，并用Wet Film梳与测厚仪管控。
问： Solvent-free环氧冬天能Application吗？
答： 可以，但需选低温Curing型（如酚醛胺）并注意SubstrateTemperature高于露点 3℃ 以上。加热Spraying也有助于低温流平，但仍须MeetsEnvironment门槛。
问： Storage Tank内壁用Solvent-free环氧需要导静电吗？
答： Storage易燃易爆介质的Storage Tank内壁常要求导静电，CoatingVolume resistivity应Meets GB 6950 等Specification，可选用添加导电填料的导静电型Solvent-free环氧，而非普通绝缘型。
问： 怎么判断Curing完全、可以投用？
答： 依据 TDS 的最短CuringTime，并结合现场Hardness、Adhesion拉拔与溶剂擦拭等简易判定；重要工况做实体AdhesionTesting与针孔检漏后再投用。
问： Solvent-free环氧比Solvent type贵很多，值得吗？
答： 单公斤cost高，但单道即成厚膜、道数少、寿命长、Compliance省心，在Storage Tank/海洋等大修cost高的场景，全生命周期cost往往更优。
问： 针孔检漏的电压怎么定？
答： 电火花检漏电压与干Film Thickness度Related，一般按Specification公式（如 DFT×系数 + 基数）设定，具体遵循项目Specifications书与 GB/T 植物油/石化行业检漏Standard。
问： Solvent-free环氧能耐多高Temperature？
答： 常规干态耐温约 80–120℃，Exceeds需特种耐温Formula或改用Silicone/酚醛类，选前应核对介质Temperature与 TDS 耐温数据。
问： 和本批次其他Articles如何配套阅读？
答： Surface preparation决定了附着根基，参见Coating ApplicationSurface preparationSa2.5与Sandblasting等级；Eco-Friendly限值参见Industrial涂料VOC限值法规(GB 30981)；Storage Tank内衬Design参见Storage Tank内AnticorrosiveCoatingDesign与选材。