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水性环氧树脂固化剂的研究进展

水性环氧树脂固化剂的研究进展
水性环氧树脂固化剂的研究进展

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水性环氧树脂固化剂的研究进展

作者:高念潘恒管蓉

来源:《粘接》2016年第09期

摘要:概述了水性环氧固化剂改性的原理,介绍了水性环氧固化剂改性的3种方法,同时综述了第Ⅰ代、第Ⅱ代水性环氧固化剂的国内外研究进展,并对水性环氧固化剂的发展趋势进行了展望。

关键词:环氧树脂;水性环氧固化剂;改性;研究进展

中图分类号:TQ323.5 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2016)09-0062-04

水性环氧涂料体系在保留传统环氧体系所具有的优异附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性等特性的基础上,以水为分散介质,不含或只含有少量有机溶剂,是一类环境友好的高分子材料。随着对环境保护的要求日益严格,不含挥发性有机溶剂(voc)或低挥发性有机溶剂、不含有害空气污染物(NHAP)的水性环氧体系已成为当前研究的热点。在环氧树脂固化剂中,胺类固化剂种类多、用量大、用途广,但是一般的胺类固化剂在常温下挥发快、毒性大、固化速度较快、配比要求严格、甚至会吸收二氧化碳降低固化效果。而水性环氧固化剂是经过对传统的胺类固化剂改性而得,它克服了未改性胺类固化剂的缺点,不影响涂膜的物理和化学性能,且以水为溶剂,VOC含量符合环保要求。本文概述了水性环氧固化剂的改性原理,并介绍了水性环氧固化剂改性的几种方法,同时介绍国内外水性环氧树脂固化剂的研究现状。

1 水性环氧固化剂的改性原理

要使环氧树脂与固化剂之间能充分混合、固化,就要使2者的溶解度参数相匹配。溶解度参数大的固化剂与疏水性的环氧树脂间的溶解度参数差异较大,得到的涂膜的综合性能不好;而溶解度参数小的固化剂与环氧树脂溶解度参数匹配,但它难溶于水,不能稳定地分散在水中,因此,需对其进行改性。水性环氧固化剂改性的原理是对多元胺进行改性,使其成为具有亲环氧树脂结构的水性环氧固化剂,同时该固化剂又作为阳离子型乳化剂完成对环氧树脂的乳化。用该方法制备的水性环氧树脂乳液具有良好的稳定性,并且由于环氧树脂组分不需进行亲水改性,可以保证涂膜的耐化学药品性能良好。

2 水性环氧固化剂改性方法

常用的水性环氧固化剂大多为多元胺或其改性产物。其中,改性产物主要利用其分子中胺基上的活泼氢与环氧树脂分子中的环氧基发生反应进行改性。多元胺常用的改性方法有以下3种:(1)由多元胺与单脂肪酸反应制得的酰胺化的多胺;(2)由二聚酸与多元胺进行缩合而成的聚酰胺;(3)由多元胺与环氧树脂加成得到的多胺一环氧加成物。这3种方法均采用在

水性环氧树脂固化剂

水性环氧树脂固化剂 简介 水性环氧固化剂K系列产品是一种非离子型的水溶性改性环氧多胺加成物固化剂。该固化剂完全以水为稀释剂,不含醇醚类溶剂或助溶剂,不含醋酸类中和剂。既能乳化普通低分子量的液体环氧树脂,又能与高分子量的环氧树脂乳液配合使用。通过配方设计,可制成品质优异的水性环氧涂料,满足日益增长的对环保型涂料的要求。 适用场合 1)混凝土表面:适用于潮湿的基材表面的工业地坪涂料;游泳池和储水池的内壁防护涂料;学校、超市和地下车库的对硬度耐磨性要求较高的地坪涂料等。 2)配套封闭底漆:适用于潮湿的基材表面的配套底漆。外墙封闭底漆、聚氨酯、聚脲防水涂料封闭底漆等。 3)金属表面:可用作底、中涂和面涂的钢、铝等金属的防腐蚀涂料。 特性 1)完全以水为稀释剂,不含醇醚类溶剂或助溶剂,可配制VOC为零的环境友好型涂料; 2)对各种基材(如混凝土、金属和旧涂层)有良好的附着力,能封闭潮湿混凝土的部分碱气和水汽; 3)对颜填料的接受性良好,涂膜耐化学性能优异; 4)配漆工具和施工工具可以直接用水稀释; 5)具有早期抗水渍与抗擦洗性。 技术指标 使用参考 1、可据固化剂的技术指标,来选择合适的环氧乳液或标准液体环氧树脂。通常液体环氧树脂做主剂可获得较好的经济性和广泛的适用性;如果环氧乳液是由高分子量的环氧树脂制备的,则可获得较短的表干时间。 2、通常为获得固化良好的漆膜,固化温度应在10℃以上,相对湿度在80%以下为宜。 3、当涂装时,如体系固含量较低,一次性施工不能过厚,否则将不能获得固化良好的涂膜。 4、为满足不同使用要求,固化剂用量可在理论用量值周围20%的范围内变动。用量偏高时可获得较高的光泽;用量偏低时可获得较好的耐水性。 5、为获得固化良好的涂膜,施工环境应保持空气流通,在空气不流通的场所施工时,请采取强制通风措施。 6、以该水性环氧固化剂配合环氧树脂配制的环氧涂料的最佳配方组成和最佳固化条件由各用户实验后确定。

环氧树脂水性化技术的研究进展

环氧树脂水性化技术的研究进展 黄燕 (茂名学院化工与环境工程学院,广东茂名525000) 摘要:系统地介绍了环氧树脂水性化的技术,包括机械法、相反转法、化学改性法及乳化法,对不同的水性化技术进行了评论。综述了目前国内外环氧树脂水性化技术的研究进展及其发展趋势,并总结了环氧树脂水性化体系的应用。 关键词:环氧树脂;水性化技术;研究进展 中图分类号:TQ630.4 文献标识码:A文章编号:1671-6590(2010)01-0008-04 环氧树脂是一个分子中含有两个或两个以上环氧基,且在适当的化学试剂存在下形成三维交联网状固化物的化合物的总称。环氧树脂具有优异的附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等,广泛用于涂料、粘合剂及复合材料等领域[1]。但是,常用的环氧树脂为非水溶性,只溶于芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂。有机溶剂不但价格较贵,而且具有挥发性,对环境造成污染,这限制了环氧树脂在涂料、胶粘剂行业中的大规模使用。 随着对环境保护的要求日益严格,不含挥发性有机化合物VOC、低VOC、不含有害空气污染物的体系已成为新型材料的研究方向。与溶剂型涂料相比,水性环氧涂料具有诸多优点,如VOC低、气味小、使用安全、可用水直接清洗等,在工业和商业上具有很大的吸引力,正在被不断推广。因此,环氧树脂的水性化研究成为国内外研究的热点[2]。 1环氧树脂水性化技术 环氧树脂本身不溶于水,不能直接加水进行乳化,故要制备稳定的水性环氧树脂乳液,通常须使环氧基料带一定数量的亲水基团,如羧基、羟基、氨基和酰胺基等。根据环氧树脂制备方法的不同,环氧树脂的水性化方法主要有机械法、相反转法、化学改性法和固化剂乳化法。 1.1机械法 机械法即直接法,可用球磨机、胶体磨、均质器等将环氧树脂磨碎,再加入乳化剂水溶液,然后通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合,加热到适当的温度,在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液[3]。可采用的乳化剂有聚氧乙烯烷芳基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯等,另外也可自制活性乳化剂。专利[4]报道,采用聚乙二酸,双酚A环氧树脂在路易斯酸的催化作用下也可制得环氧树脂乳化剂。此方法的特点是工艺简单,成本低廉,乳化剂用量较少,但环氧树脂在乳液分散相中微粒较大,约50μm左右。粒子形状不规则且尺寸分布较宽,导致乳液稳定性差,涂料成膜性能也欠佳。而且由于非离

水性环氧树脂

水性环氧树脂的研究进展 摘要:本文简要地介绍了水性环氧树脂的原理和特点,系统地介绍了当前国内外水性环氧树脂的制备方法和研究现状,,并对其研究前景进行了展望,指出了今后研究的方向。 关键词:水性;环氧树脂;研究 Progress in research on waterborne epoxy resin Abstract: This paper firstly introduced the mechanism and characteristic of waterborne epoxy resin, thenmainly introduced the p resent p reparation methods and investigation status at home and abroad,And its research prospect, points out the future direction of the research. Key words: :water - borne ;epoxy;research 0 前言 环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基、醚键等活性基团和极性基团,使其固化物具有附着力高、电绝缘性好、耐化学品腐蚀等特点,广泛应用于金属防腐蚀涂料、建筑工程中的防水堵漏材料、灌缝材料、胶粘剂等工业领域。常用的环氧树脂难溶于水,易溶于有机溶剂,而有机溶剂往往价格较高,且具有挥发性,容易对环境造成污染。 与溶剂型涂料相比,水性环氧涂料的VOC 含量低、气味较小、使用安全、并可用水清洗[1] ,同时它还兼有溶剂型环氧涂料良好的耐化学品性、附着性、机械物理性、电器绝缘性以及低污染、施工简便、价格便宜等优点[2 ] 。因此以水为分散介质或溶剂的水性环氧树脂不仅是环境友好型材料,而且符合可持续发展战略。 随着世界各国对环境保护的日益重视,开发不含有挥发性有机化合物,制备出环保型的水性环氧树脂涂料已经成为涂料工业新的发展趋势[ 3,4] 1水性环氧树脂的原理和特点 水性环氧树脂,是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体的形式,分散在以水为连续相的介质中,配制成稳定的分散体系[ 5 ] 。由于环氧树脂本身不溶于水,其水性化实际上是在环氧树脂的分子链中引入亲水性的分子链段,或者加入亲水性组分,使环氧树脂能够在水中溶解 或分散的过程。与有机溶剂型环氧树脂相比,使用水性环氧树脂配制的水性环氧涂料具有许多优点[ 6,7 ] : ⑴以水作为分散介质,不含有机溶剂,或挥发性有机化合物的含量较低,无环境污染; ⑵操作性能好,施工工具可以用水直接清洗,操作安全、方便; ⑶对大多数基材具有良好的附着力,并可以与水泥或水泥砂浆配合使用; ⑷可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有较高的交联密度。 与此同时,水性环氧涂料也存在部分缺点[ 8 ] : ⑴与有机溶剂相比,水的蒸发热高,在低温和高湿的情况下,水的蒸发更慢,使表干时间延长; ⑵水的表面张力较高,对基材的润湿性较差,尤其是除油不干净的底材更难润湿; ⑶水的导电率高,在涂膜干燥过程中易使金属腐蚀;

固化剂

摘要:简述了双组分水性环氧树脂涂料的特点及其用途,分别介绍了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂的制备方法、双组分水性环氧树脂涂料的分类、混合体系的固化成膜机理和适用期的判断。最后给出了对水性环氧树脂涂料进行配方设计时应考虑的因素。 关键词:水性环氧树脂乳液、水性环氧固化剂、成膜机理、适用期、配方设计 1 概况 水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以 水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系[1,2]。由于环氧树脂是线型结构的热固性树脂,所以施工前必须加入水性环氧固化剂,在室温环境下发生化学交联反应,环氧树脂固化后就改变了原来可溶可熔的性质而变成不溶不熔的空间网状结构,显示出优异的性能。水性环氧树脂涂料除了具有溶剂型环氧树脂涂料的诸多优点,如对众多底材具有极高的附着力,固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异,并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等,还具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,不会造成空气污染,因而满足当前环境保护的要求;同时以水作为分散介质,价格低廉、无气味、不燃,储存、运输和使用过程中的安全性也大为提高;再次是水性环氧树脂涂料的操作性能好,施工工具可用水直接清洗。水性环氧树脂涂料的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿

的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有很高的交联密度,这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。 2 水性环氧树脂乳液的制备方法 环氧树脂本身不溶于水,不能直接加水进行乳化,要制备稳定的水性环氧树脂乳液,必须设法在其分子链中引入强亲水链段或者在体系中加入亲水亲油组分。根据制备方法的不同,环氧树脂水性化有以下三种方法:机械法、化学改性法和相反转法。 2.1 机械法 将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末,在加热的条件下加入乳化剂水溶液,通过激烈的机械搅拌即可制得水性环氧树脂乳液[7]。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单,所需乳化剂用量较少,但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大,约为50μm 左右,粒子形状不规则且尺寸分布较宽,所配得的乳液稳定性差,粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象,并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附,使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 化学改性法是通过对环氧树脂分子进行改性,将离子基团或极性基团引入到环氧树脂分子的非极性链上,使它成为亲水亲油的两亲性聚合物,从而具有表面活性剂的作用,这类改性后的高聚物又称

双组分水性环氧树脂研究进展

双组分水性环氧树脂研究进展(一) 2009/2/18/08:32 来源:中国环氧网 环氧树脂涂料附着力高、耐化学品和溶剂性优异、硬度高、耐磨性好,在工业上已获得了广泛的应用。传统的环氧树脂涂料通常为溶剂型。随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水性环氧体系,即不含VOC(挥发性有机化合物,VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAirPollutants)的体系成为新的研究方向,水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。 一、水性环氧树脂的分类 根据制备方法的不同,水性环氧树脂还可分为外乳化型和内(自)乳化型2大类。就是:外乳化法水性环氧体系由于存在较多的乳化剂,其耐水性和耐溶剂等性能比溶剂型的差,而且适用期短且制得粒子粒径较大,现在多不采用。 1、自乳化型水性环氧树脂(化学法) 通过化学改性,可以将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上,使环氧树脂获得自乳化的性质,这是自乳化型水性环氧树脂制备的基本原理。根据所引入的亲水性基团的性质不同,自乳化环氧树脂分为阴离子型、阳离子型和非离子型等几类。 (1)阴离子型 通过适当的方法在环氧聚合物分子链上引入羧酸、磺酸等功能性基团、中和成盐以后,环氧树脂就具备了水分散的性质,常用的方法有功能性单体扩链法和自由基接技改性法。前者是利用环氧基团与一些低分子的扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸(盐)等化合物上的胺基反应,在链上引人羧酸、磺酸基团,中和成盐后可分散于水中。 中国科学院广州化学研究所用对氨基苯甲酸改性环氧树脂,使其具有亲水亲油两种性质,以改性产物及其与纯环氧树脂的混合物制成水性涂料,涂膜性能优良,保持了溶剂型环氧涂料在抗冲击强度、光泽度和硬度等方面的优点,而且附着力提高,柔韧性大为改善,涂膜耐水性和耐化学药品性能优良。 自由基接技改性方法是利用双酚A型环氧分子上的亚甲基在过氧化物作用下易于形成自由基并与乙烯基单体共聚的性质,将(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)等单体接枝到环氧树脂上,从而得到自乳化环氧树脂,这也是采用苯乙烯、丙烯酸类单体对环氧树脂接枝改性的一个重要依据。

水性环氧树脂的制备方法

水性环氧树脂的制备方法 转载于[url]https://www.doczj.com/doc/7d7831827.html,[/url] 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液,三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。根据制备方法的不同,环氧树脂水性化有以下四种方法:机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1)机械法 机械法即直接乳化法,可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末,然后加入乳化剂水溶液,再通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合,加热到适当的温度,在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单,所需乳化剂用量较少,但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大,粒子形状不规则且尺寸分布较宽,所配得的乳液稳定性差,粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象,并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附,使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2)化学改性法 化学改性法又称自乳化法,即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上,或嵌段或接枝,使环氧树脂获得自乳化的性质,当这种改性聚合物加水进行乳化时,疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒,离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面,由于带有同种电荷而相互排斥,只要满足一定的动力学条件,就可形成稳定的水性环氧树脂乳液,这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同,化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团,中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应,在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团,中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大,在过氧化物作用下易于形成自由基,能与乙烯基单体共聚,可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中,再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型 含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂,再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少,这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物,两个组分混合后,体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。 c、非离子型 一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000~20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基膦化氢为催化剂进行反应,可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂,该树脂不用外加乳化剂便可溶于水,且耐水性增强。另外,这种方法制得的粒子较细,通常为纳米级,前面两种方法制得的粒子较大,通常为微米级。从此意义上讲,化学法虽然制备步骤多,成本高,但在某些方面具有实际意义。 在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应,形成端基为环氧基的加成物,利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基磷为催化剂进行反应,可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中,且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中,因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后,交联固化的网链分子量有所提高,交联密度下降,形成的涂膜有一定的增韧作用。 3)相反转法 相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法,II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系(如油/水/乳化剂)中的连续相在一定条件下相互转化的过程,如在油/水/乳化剂体系中,其连续相由水相向油相(或从油相向水相)的转变,在连续相转变区,体系的界面张力最低,因而分散相的尺寸最小。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水,随着加水量的增加,整个体系逐步由油包水型转变为水包油型,形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行,对于固态环氧树脂,往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。

自乳化水性环氧树脂的研究样本

自乳化水性环氧树脂研究 1前言 1.1环氧树脂 环氧树脂(Epoxy Resin)泛指具有两个或两个以上环氧基()那一类有机高分子化合物,除个别外,她们相对分子质量都不高[1]。 多以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架,分子链中具有活泼环氧集团为特性,可位于分子链中间、末端或成环状构造,并能由于分子链中活泼环氧基团可反映形成有用热固性产物高分子低聚体(01igolner)。 环氧树脂是一种从液态到黏稠态、固态各种形态物质。它几乎没有单独使用价值,只有和固化剂反映生成三维网状构造不溶不熔聚合物才有应用价值,因而环氧树脂归属于热固性树脂。属于网络聚合物范畴。 1.2环氧树脂性能和特性 在热固性树脂中,环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂合称三大通用性热固性树脂,使用量大、应用范畴广。与其她各类热固性树脂相比,环氧树脂因其特有环氧基,及分子链上羟基、醚键等活性集团和极性集团,使环氧树脂具备不同种类和牌号性能各异优质树脂。环氧树脂固化剂种类众多,加上众多增进剂、改性剂、添加剂等,可以进行各种各样组合和组配。从而能获得各种各样性能优秀、各具特色环氧固化体系和固化物。几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能规定。 环氧树脂及其固化物性能特点:(1)力学性能高。(2)粘接性能优秀。(3)固化收缩率小。(4)工艺性好,固化以便。(5)电性能好。(6)化学稳定性好。(7)环氧固化物耐热性好。(8)品种多,形式多样。(9)在热固性树脂中,环氧树脂及其固化物综合性能最佳。 1.3环氧树脂发展简史 环氧树脂创造曾经历了相称长时期。早在1891年,德国Lindmann用对苯二酚与

环氧氯丙烷反映,缩聚成树脂并用酸酐使之固化,但并未研究其应用价值。1930年,瑞士Pierre Castan 和美国S.O.Greenlee进一步进行研究,用有机多元胺使上述树脂固化,显示出很高粘接强度,引起了人们注重。 大概在20世纪代中期已经报导了双酚A与环氧氯丙烷反映产物,后首创了不稳定环氧化脂肪胺中间产物生产技术。 在此后近三十年,由双酚A制得环氧树脂热固性制品、涂料树脂陆续研制成功,并凭借其良好产品性能,开始了工业化生产和集中性应用开发。 在1955~1965年期间,环氧树脂质量明显提高,双酚A环氧树脂已有所有平均相对分子质量级别牌号。酚醛环氧确立了明显耐高温应用优级性能。1957 年关于环氧树脂合成工艺专利问世,是由Shell Developmet co.申请,该专利研究了固化剂和填加剂应用工艺办法,揭示了环氧树脂固化物应用。过醋酸法合成环氧树脂最初是1956年由美国联合碳化物公司推出,1964年转卖给联碳塑料。 中华人民共和国研制环氧树脂始于1956年,在沈阳、上海两地一方面获得了成功。1958年上海、无锡开始了工业化生产。20世纪60年代中期开始研究某些新型脂环族环氧:酚醛环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂等,到70年代末期中华人民共和国已形成了从单体、树脂、辅助材料,从科研、生产到应用完整工业体系。 2环氧树脂水性化办法 环氧树脂水性化事实上是指以水为重要分散剂或溶剂,按树脂分散粒子大小不同而制得以水乳液、水溶胶及水溶液等不同形式稳定分散体系。 环氧树脂水性化技术经历了从外加乳化剂法到自乳化法发展过程[2]。 2.1外加乳化剂 外乳化法就是借助于外加乳化剂,将液体或磨碎固体环氧树脂通过机械搅拌分散于水中,形成稳定水包油乳液体系[3],实行办法有机械法和相反转法。 2.1.1机械法

_型水性环氧树脂固化剂及其涂料性能

文章编号:1007-9629(2000)04-0349-06 Ⅰ型水性环氧树脂固化剂及其涂料性能 陶永忠, 陈 铤, 顾国芳* (同济大学材料科学与工程学院,上海200092) 摘要:采用低相对分子质量液体环氧树脂与非离子表面活性剂(BM J )反应合成BM J -环 氧加成物,将表面活性链段引入到环氧树脂分子链中,然后经封端和成盐得到Ⅰ型水性环 氧固化剂.研究了影响Ⅰ型水性环氧固化剂及其所配乳液涂料性能的因素,并对乳液的稳 定性、固化速率和涂膜硬度等性能进行了评价. 关键词:水性涂料;Ⅰ型水性环氧固化剂;表面活性剂 中图分类号:O 633.13 文献标识码:A 收稿日期:2000-07-17;修订日期:2000-09-18 作者简介:陶永忠(1975-),男,湖北人,同济大学博士生. *通信联系人. 1 环氧树脂涂料的发展概况 环氧树脂具有优异的性能,如附着力高,耐化学性、耐溶剂性优异,硬度高,耐磨性好等,已在工业上获得广泛的应用.用环氧树脂配制的涂料属高性能涂料,可用于机械设备、厨具、家具、工业地坪等.传统的环氧树脂涂料通常为溶剂系统或无溶剂系统.由于对环境保护的要求日益迫切和严格,不含有机溶剂(VOC -free )或低VOC 、或不含HAP (有害空气污染物,hazardous air pollutants )的系统成为新的方向.国外从20世纪70年代起开始开发水性环氧系统[1] ,然后陆续进行商品生产.例如Shell 公司的EPI -REZ 3522WY55和Henkel 公司的Waterpox y140等.国内尚无此类商品的生产.作为涂料使用,水性环氧树脂不造成空气污染、气味低、不燃和施工工具易于清洗,具有很大的社会效益和经济效益.2 水性环氧系统的分类 水性环氧系统一般分为两类[2]: (1)Ⅰ型水性环氧系统.Ⅰ型水性环氧系统由低相对分子质量(文中相对分子质量均简称为分子量)液体环氧树脂(环氧当量190左右)和水性环氧固化剂组成.低分子环氧,通常为双酚A 型液体树脂,如国产的环氧E -51(环氧618),Shell 公司的EPON 828等.树脂作为双组分的一个组分一般不乳化,而由固化剂在使用前混合乳化,当然也有预先用表面活性剂乳化的.对前一种情况,Ⅰ型水性环氧固化剂必须既是交联剂又是乳化剂,这类固化剂以多胺为基础,在其分子中引入具有表面活性的链段,使它成为两亲性的分子,从而具有很强的乳化作用.由于采用液态的树脂,Ⅰ型水性环氧系统中不必加入溶剂,该体系的VOC 可为零. (2)Ⅱ型水性环氧系统.Ⅱ型水性环氧系统由高分子量固体环氧树脂(环氧当量500左右),如国产的环氧E -21,及水性环氧固化剂组成.高分子量环氧树脂在室温下为固体,软化点为60~80°C .因此一般由生产厂预先配制成乳液. 3 Ⅰ型水性环氧固化剂 Ⅰ型水性环氧固化剂是多乙烯多胺的改性产物.它合成的技术路线:采用低分子量液态环氧树第3卷第4期 2000年12月建 筑 材 料 学 报JO URN AL O F BUI LDI NG M A T ERIA LS Vol .3,No .4 Dec .,2000

水性环氧树脂的制备与性能研究

水性环氧树脂的制备与性能研究 李进,张良均,童身毅,唐进伟 (武汉工程大学化工与制药学院湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,武汉430074) 慧聪涂料网讯:摘要:采用中等相对分子质量环氧树脂与聚醚反应,合成了非离子环氧树脂乳化剂,再结合相反转技术,制备水性环氧树脂乳液。讨论了乳化剂的用量对乳液粒径和稳定性的影响;研究了乳化剂、环氧固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。 关键词:环氧树脂;水性环氧树脂;相反转技术 0.引言 环氧树脂固化物具有优异的物理化学性能,尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的粘附性能而广泛应用于涂料领域[1]。现在,人们在追求涂料高性能的同时,对于节约资源、保护生态环境越来越重视,研究开发水性环氧涂料已经成为涂料工业发展的一大趋势,具有广阔的前景。转相乳化法是制备高分子聚合物水基化微粒体系的有效方法[2],但制备乳胶粒径小且分布均匀、稳定性好的乳液体系受许多因素影响,其中乳化剂的影响最为重要。近年来,对于非离子型乳化剂及其合成乳液的报道已经很多[3-7],本文利用环氧基团的高反应活性,在Lewis酸的催化作用下,与亲水性的聚乙二醇进行亲核加成反应,合成了具有两亲性同时又带有与油相成分完全相同组分的高分子乳化剂,同时对在乳化剂用量不同的条件下乳液的粒径和稳定性进行了考察,并且研究了乳化剂的用量、AB-HGF固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。 1.实验部分 1.1原材料 双酚A型环氧树脂:江苏三木集团;聚醚:分析纯,上海化学试剂公司;乙二醇丁醚:化学纯,天津东天正精细化学试剂厂;三氟化硼乙醚络合物:化学纯,国药集团化学试剂有限公司;AB-HGF水性环氧固化剂:浙江安邦新材料发展有限公司。 1.2环氧树脂乳化剂的合成 在干燥氮气保护下,将脱水的聚醚和环氧树脂按环氧基与羟基物质的量的比为1∶1.0~1.2的比例加到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的四口烧瓶中,搅拌下,升温至80~90℃使原料熔化,搅拌混匀,滴加催化剂三氟化硼乙醚络合物,在90~110℃下反应5~6h,出料,室温冷却即得乳化剂EP-S。 1.3水性环氧乳液的制备 采用转相乳化法,将环氧树脂溶于一定量的乙二醇丁醚中,再一定比例加入上述合成的乳化剂EP-S,然后使用高速乳化机在转速为3000r/min下乳化,乳化温度60~75℃,乳化同时滴加蒸馏水直至体系的黏度突然下降。此时体系由油包水转变为水包油(用电导率的变化表征),高速乳化一定时间,制得稳定的水分散环氧乳液。 1.4涂膜的制备 将制备好的水性环氧树脂乳液和AB-HGF水性环氧固化剂按照一定的比例混合,滴加少量消泡剂,搅拌均匀,用涂布器将其涂布于预处理过的马口铁板上,室温固化。 1.5分析与测试 乳液黏度的测定:NDJ-79型旋转式黏度计测定;乳液分散相粒子粒径(简称粒径)分布测定:JL-1155型激光粒度分布测试仪测定;乳液离心稳定性测定:将一定量的乳液装入离心机配套试管,用800型离心沉淀器,在3000r/min下旋转一定时间,观察是否分层进行评定;固化物的热失重分析:DuPont-951热重分析仪测定。 1.5.1漆膜干燥时间测定 将适当的AB-HGF固化剂按照一定的配比加到环氧树脂乳液体系中,搅拌均匀成固化混合

双组分水性环氧树脂分析研究进展

双组分水性环氧树脂研究进展(一> 2009/2/18/08:32 来源:中国环氧网 环氧树脂涂料附着力高、耐化学品和溶剂性优异、硬度高、耐磨性好,在工业上已获得了广泛的应用。传统的环氧树脂涂料通 常为溶剂型。随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水 性环氧体系,即不含VOC(挥发性有机化合物,VolatileOrganicCompound>或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAirPollutants>的体系成为新的研究方向,水性环氧涂料 具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目 前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效 益。b5E2RGbCAP 一、水性环氧树脂的分类 根据制备方法的不同,水性环氧树脂还可分为外乳化型和 内(自>乳化型2大类。就是:外乳化法水性环氧体系由于存在较多 的乳化剂,其耐水性和耐溶剂等性能比溶剂型的差,而且适用期短 且制得粒子粒径较大,现在多不采用。p1EanqFDPw 1、自乳化型水性环氧树脂(化学法> 通过化学改性,可以将一些亲水性的基团引入到环氧树脂 分子链上,使环氧树脂获得自乳化的性质,这是自乳化型水性环氧

树脂制备的基本原理。根据所引入的亲水性基团的性质不同,自乳 化环氧树脂分为阴离子型、阳离子型和非离子型等几 类。DXDiTa9E3d (1>阴离子型 通过适当的方法在环氧聚合物分子链上引入羧酸、磺酸等 功能性基团、中和成盐以后,环氧树脂就具备了水分散的性质,常 用的方法有功能性单体扩链法和自由基接技改性法。前者是利用环 氧基团与一些低分子的扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸(盐>等化合物上的胺基反应,在链上引人羧酸、磺酸基团,中和成 盐后可分散于水中。RTCrpUDGiT 中国科学院广州化学研究所用对氨基苯甲酸改性环氧树脂,使其具有亲水亲油两种性质,以改性产物及其与纯环氧树脂的混合 物制成水性涂料,涂膜性能优良,保持了溶剂型环氧涂料在抗冲击 强度、光泽度和硬度等方面的优点,而且附着力提高,柔韧性大为 改善,涂膜耐水性和耐化学药品性能优良。5PCzVD7HxA 自由基接技改性方法是利用双酚A型环氧分子上的亚甲基 在过氧化物作用下易于形成自由基并与乙烯基单体共聚的性质,将(甲基>丙烯酸、马来酸(酐>等单体接枝到环氧树脂上,从而得到自 乳化环氧树脂,这也是采用苯乙烯、丙烯酸类单体对环氧树脂接枝 改性的一个重要依据。jLBHrnAILg

水性环氧固化剂改性三种方法

水性环氧固化剂改性三种方法 目前国内外环氧树脂的水性化技术主要分为乳化法和成盐法。乳化法指的是环氧树脂的直接乳化、不用外加乳化剂的自乳化或水性环氧固化剂乳化,而成盐法则是将环氧树脂改性成富含酸或富含碱的树脂,再用小分子质量的碱或酸进行中和。水性环氧固化剂乳化环氧树脂是最重要的水性化技术,它可以克服其他水性化方法的缺点。常用的水性环氧固化剂大多为多元胺或其改性产物,其中改性产物主要利用其分子中胺基上的活泼氢与环氧树脂分子中的环氧基反应进行改性。据专家介绍,多元胺常用的改性方法有3种,均采用在多元胺分子链中引人非极性基团,使得改性后的多胺固化剂具有两亲性结构,以改善与环氧树脂的相容性。 首先是酰胺化多胺改性。酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性,无需借助于助溶剂或乳化剂的作用就可获得一定范围的水可稀释性,从而可以用作水性环氧树脂的固化剂。并且酰胺化的多胺具有表面活性剂的作用,低分子质量液体环氧树脂不需要预先乳化,而由酰胺化多胺在施工前混合乳化,用酰胺化多胺乳化环氧树脂配成的水性环氧体系具有施工性能好,适用期长等优点。但专家也表示,用单脂肪酸改性的酰胺化多胺固化剂,与环氧树脂的相容性不是太好,容易发生相分离而在涂膜表面出现浮油和凹坑等表面缺陷,并且固化不充分造成涂膜的耐化学性能和耐湿性较差。 其次是聚酰胺的改性。采用二聚酸与多元胺进行缩合来制备水性聚酰胺固化剂,这样改性可改善与环氧树脂的相容性,涂膜表面也不会出现因不相容而造成的表面缺陷;但用聚酰胺固化剂乳化的环氧树脂体系的适用期较短,一般不超过1小时就会凝胶化,这会对施工带来一定的麻烦。专家介绍说,并且用聚酰胺固化的涂膜柔韧性较差,冲击性能较差,涂膜偏脆。水性聚酰胺固化剂由于合成时二聚酸中不饱和双键的存在,而容易被空气中的氧气氧化导致固化剂的颜色变深,不适合作为色泽要求较高的水性环氧地坪涂料的固化剂。这种方法改性具有一定的局限性,当然这并不掩盖其应用上的优点。 最后方法是多胺一环氧加成物。专家介绍说,由于用酰胺化多胺和聚酰胺水性固化剂固化的涂膜或多或少存在缺陷,而改性后的涂膜性能又没有明显改良,因此国外采用的水性环氧固化剂为多元胺-环氧加成物,采用环氧树脂与多元胺反应,在多元胺分子链中引入环氧树脂分子链,使得合成后的固化剂具有亲环氧树脂的分子结构,减少固化剂分子中伯胺基团的含量可明显降低固化剂的活性。使得用这种类型的水性环氧固化剂乳化的环氧体系的适用期有所延长,并通过添加聚氧化烷基多胺的方法来改善涂膜偏脆的问题。这位专家还表示,若该水性环氧固化剂要具有乳化环氧树脂的功能,则需通过在固化剂分子链中引人氧化烷基链段,或者离子基团来获得。 中国新型涂料网

水性环氧树脂涂料研究现状与应用前景

水性环氧树脂涂料研究现状与应用前景 王军 (安徽工业大学化学与化工学院,安徽马鞍山243002) 摘要:本文简述了水性环氧树脂涂料分类和性能,介绍了水性环氧树脂涂料的研究现状及与应用前景。 关键字:水性涂料;环氧树脂;应用 Research Situation and Prospective Application of Waterborne Epoxy Resin Coatings Wang Jun (School of Chemistry and Chemical,Anhui University of Technology , Maanshan 243002 China) Abstract: This paper describes briefly the classification and properties of waterborne epoxy resin coatings. Present research status and prospective application of the coatings are introduced. Key words: waterborne coatings; epoxy resin; application 0.引言 近些年来,环境保护的要求日益迫切和严格, 许多国家因此相继颁发了有关控制VOC(挥发性有机化合物, Volatile Organic Compound))的法令。由于环保法规不断强化促使涂料工业加速向四E方向发展, 其中发展最快的是水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料,其中由于溶剂价格的上涨以及环

水性环氧树脂制备的研究进展

水性环氧树脂制备的研究进展 梁凤飞,陈立新,赵慧欣 (西北工业大学理学院应用化学系,陕西西安 710129) 摘 要:对水性环氧树脂(EP )的制备方法和机制进行了分类及论述,对不同水性化技术方法的特点 进行了分析比较。总结了EP 水性化的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。 关键词:水性环氧树脂;合成方法;机理中图分类号:TQ323.5 文献标志码:A 文章编号:1004-2849(2011)05-0052-04 收稿日期:2010-12-26;修回日期:2011-02-17。 作者简介:梁凤飞(1986—),陕西榆林人,硕士,主要从事环氧树脂及其复合材料等方面的研究。E-mail :liangfengfei123@https://www.doczj.com/doc/7d7831827.html, 通讯作者:陈立新。E-mail :liixn@https://www.doczj.com/doc/7d7831827.html, 0前言 作为三大通用型热固性树脂[环氧树脂(EP )、酚醛树脂(PF )和不饱和聚酯树脂]之一,EP 自1947年问世以来,一直在人们生活的各个领域中扮演着重要角色。由于EP 中含有独特的环氧基,以及羟基、醚键等活性基团和极性基团,因而具备很多优异的性能。与其他热固性树脂相比,EP 的力学性能优异,作为胶粘剂使用时有着较高的粘接强度。此外,EP 固化剂的种类繁多,再加上众多的促进剂、改性剂和添加剂等,通过各种组合和调配可以获得几乎能满足所有使用性能和工艺性能要求的固化产物,这是其他热固性树脂所无法比拟的[1-2]。但是,常用的EP 大多为黏稠的液体或者是固体,难溶于水,只溶于芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂中。大多数传统的有机溶剂具有较强的挥发性,不但价格昂贵,而且对环境有很大的污染,这一缺陷大大限制了传统溶剂型EP 的应用。随着人类对环境问题的日益关注和相关法律制度的不断健全,不含挥发性有机物(VOC ),或只含低挥发性有机物,或者是不含有害空气污染物(HAP )的EP 体系便应运而生,并逐渐成为国内外研究的热点[3]。 所谓水性EP 是指通过物理或者是化学的方法使EP 以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。与传统的EP 相比,水性EP 不仅满足当前环境保护的要求,而且操作性能较好,尤其是它可以与其他水性体系配合 使用,因而可以达到相互弥补,充分发挥各自性能的目的。水性EP 的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并有较高的交联密度,这是常见的水性丙烯酸和水性聚氨酯涂料所无法比拟的[4]。但是它的缺点也非常明显,固化过程中水挥发相对较慢,从而使得树脂体系的表干时间变长;此外,水的表面张力较高,对于除油不净的底材而言,两者的浸润性更差。如何实现更好的浸润也是一个亟待解决的问题[5]。 1水性EP 的制备方法 EP 尽管含有一定数量的极性基团,但是由于其 较长的非极性分子主链的存在使得它本身并不能溶解在水中。要制备稳定的水性EP 体系,必须在其分子链中引入强的亲水基团(如羟基、羧基等)或者是在水性体系中加入一些同时亲水和亲油的组分(乳化剂)[6]。水性EP (准确地讲,应该是分散在水中的EP 胶液),可分为水乳型EP 胶液(EP 水乳液)和水溶性EP 胶液(EP 水溶液)两类。其制备方法有两种:乳化剂乳化法和自乳化法。 1.1乳化剂乳化法 乳化剂是表面活性剂的一种,在结构上同时含 有亲水以及亲油组分。它的HLB 值是影响其乳化性能及其乳化效果的决定性因素[7]。因此,想要得到稳定的乳液,必须选择具有合适HLB 值的乳化剂。对 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2011年5月第20卷第5期Vol.20No .5,May 2011 52--306()

水性环氧树脂体系

水性环氧树脂体系 水性环氧树脂体系能够有效的降低挥发性有机物的使用,符合环保要求,因此在工业生产和生活中得到了广泛的应用。密切常用的环氧树脂涂料大部分是溶剂型的,其中的挥发物则含有易燃易爆的有毒物质,在挥发的过程中直接排放到大自然中,在阳光的作用下会形成烟雾或者酸雨,对环境产生了比较大的破坏作用。水性涂料以及高固体份涂料等环保型的涂料日益得到了人们的重视,因此得到了比较快的发展,而且水性涂料在使用的过程中还具有节省资源、有机物排放量比较低的优点。 1.环氧树脂的性能简介环氧树脂是常用的热固性树脂,在热固性树脂中的用量比较大,而且应用比较广泛。在环氧树脂中含有独特的环氧基、羟基以及醚键等活性基团,所以能够表现出优异的性能。环氧树脂具有许多种类,而且性能各异,还具有非常多的改性剂、促进剂、添加剂等,可以组成多种组合,从而得到性能不同的环氧固化体系,能够满足各种性能和工艺的要求。 环氧树脂具有良好的力学性能,其分子结构紧密,具有非常强的内聚力,其力学性能比不饱和的聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂优良的多。而且还具有黏结强度高,粘接性能优异等优点,其中含有的羟基、环氧基、醚键等具有比较大的活性,决定了其良好的黏接强度,可以用来作为结构胶。对于大部分金属和非金属材料都具有良好的粘接性,例如木材、玻璃、陶瓷等。但是大部分环氧树脂都不能溶于水,对环境有比较大的危害,给其施工、运输以及存储等都带来了不便,因此用水来作为溶剂的水性环氧树脂受到了人们的重视[2]。水性环氧树脂不但对环境比较友好,而且可以在潮湿的界面上施工,而且使用简单,对于施工环境的要求不高,便于清洗、存储等优点,因此成为了环氧树脂发展的主要方向。

水性环氧固化剂的合成与表征

水性环氧固化剂的合成与表征 作者:梁鸿文,胡国文 0 引言 环氧树脂具有优异的附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度[1]等而广泛应用于涂料、粘合剂及复合材料等各个领域。常用的环氧树脂因需使用有机溶剂而限制了其在涂料、胶粘剂行业中的大规模应用。随着人们对环境保护要求的日益迫切和严格,环氧涂料的水性化是其发展的主要趋势之一[2],而制备与之匹配的固化剂是环氧涂料水性化的关键。水性环氧涂料固化剂多采用多元胺,但为了改善多元胺与环氧树脂的相容性,通常对其改性,如酰胺化,或使用聚酰胺和环氧-多胺加成物,目前使用最多的是环氧-多胺加成物[3-4]。随着固化剂生产技术的不断成熟和进步,水性环氧树脂涂料的用途将越来越广泛[5-6]。 这里是中国--0树脂在线7的文章概述 本文先用聚乙二醇改性环氧树脂,使其具有亲水性,再用二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺分别与改性的环氧树脂合成固化剂。并以该固化剂与环氧树脂乳液复配,检测它们的性能。 1 实验部分 1.1 实验原料 环氧树脂E-12、E-20、E-44、E-51:工业级,广州东风化工厂;聚乙二醇(PEG):PEG600、PEG800、PEG1000:分析纯, 广州杰途化工;二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、盐酸:分析纯,上海化学试剂有限公司;乙二醇乙醚:化学纯,上海诚心化工;丙酮: 工业级,广州东红化工厂。 1.2 合成 1.2.1 水性环氧树脂乳液 在三口烧瓶中加入计量的聚乙二醇和E-12,水浴加热至70~80℃,搅拌均匀,再滴加催化剂溶液并在75~85℃温度下反应2~3h。在反应初期0·5h内,将水浴温度调至60℃, 以移走体系的反应热。然后每0·5h取样一次,测定环氧基含量至设计值结束反应,得到环氧树脂分散用的乳化剂。将该乳化剂和环氧树脂E-51加入三口烧瓶,加热至75℃后在较低的转速下缓慢滴加去离子水,待水加完后再在较高转速下分散一定时间,得到要求的水性环氧树脂乳液。 1.2.2 固化剂的合成

水性环氧树脂涂料的分析研究进展以及未来的发展方向和前景

水性环氧树脂涂料的研究进展以及未来的发展方向和前景 100311109 刘召 本文简述了近三年(2006-2008>来中国国内水性环氧树脂涂料的研究进展,从特点、固化机理、应用和前景展望等四个方面对水性环氧树脂的研究进行了总结。 关键词:水性环氧树脂涂料特点固化机理应用前景 环氧树脂涂料附着力高、耐化学药品和溶剂性能优异、硬度高、耐磨性好等优点,在工业上己获得了广泛的应用。传统的环氧树脂涂料通常为溶剂型或无溶剂型。随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水性涂料系统,既不含VOC(挥发性有机化合物,Volatile Organic Com—pound>或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAir Pollutants>的系统成为新的研究方向,水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。 一、水性环氧树脂的特点 经过半个世纪的发展,水性环氧树脂涂料的性能自很大的提高水性环氧树脂涂料可在室温或加热条件下固化,与溶剂型环氧树脂涂料相比,水性环氧树脂涂料具有以下优势: <1>水作为分散介质,不含有有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,无环境污染,没有失火隐患;满足当前环境保护的要求,如2008北京奥运会场馆设施的涂料用树脂均采用水性涂料; <2>操作性能好,施工工具可用水直接清洗,操作安全,方便; <3)对大多数基材具有良好的附着力,并且可以与水泥或水泥砂浆配合使用;<4)可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有较高的交联密度; <5)能与其他水性聚合物体系混合使用,在性能上互相弥补; 水性环氧树脂涂料的优点是显而易见的,但也存在如下一些缺点: (1)与有机溶剂相比,水的蒸发热高,这就要求有另外的手段来帮助水的蒸发。在低温和高湿情况下,水的蒸发更慢,使表干时间延长; (2)水的表面张力较高,这对基材和颜填料的润湿造成困难,尤其是除油不干净的底材更难湿润,需要加入基材润湿剂来提高水性环氧树脂涂料的 润湿性; (3)颜填料的在水性环氧树脂涂料中的分散稳定性较溶剂型涂料差,易于聚集沉淀; (4)水的导电率高,易使金属腐蚀,在涂膜干燥的的过程中会发生闪蚀问题,但用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用可以解决这个问题。

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