Ⅱ型水性环氧树脂涂料特性研究

水性环氧树脂的研究与进展[1]
水性环氧树脂的研究与进展[1]
摘要：
水性环氧树脂是一种在涂料、油墨、油墨油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等产品中广泛应用的重要通用
有机物质。

环氧树脂的有效改性和功能改善，决定着环氧树脂在现代行业
中的重要性。

本文重点介绍了水性环氧树脂的研究历史、基本概念、合成
方法和性能评价，以及有关水性环氧树脂的研究进展情况，总结了未来水
性环氧树脂的研究前景及应用方向。

关键词：水性环氧树脂；合成；功能改性；研究进展
1绪论
环氧树脂是一种现代化工产品，它可以用于多种行业。

它有优异的耐
热性、耐湿性、耐老化性和机械性能，是众多行业中重要的基础材料。

根
据不同性能需求，改性剂可以加入到环氧树脂中，以调节、改善树脂的性能，使环氧树脂具有更完善的性能[2]。

由于水性环氧树脂具有环保、耐
腐蚀、低毒性和可持续发展等特点，因此，近年来，水性环氧树脂这一新
型高性能树脂在涂料、油墨、印刷油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷
涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等行业得到广泛应用，成为涂料领域当
今最热门的研究课题。

水性环氧树脂研究-----环氧树脂改性作者：杨记2011-8-12 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;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。

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；相比双酚A环氧树脂，酚醛环氧树脂有很好的机械和化学性能，而且结构分子中有更多的环氧基团，一方面使树脂具备了水溶性或水分散性 , 另一方面又保留了相当数量的环氧基 , 使改性树脂的亲水性和反应活性达到合理的平衡 , 从而克服了以往改性方法难以两者兼得的矛盾 , 具有优良的应用价值。

图 1 表示二乙醇胺与 F-51 树脂加成后的改性树脂的基本结构。

图1本文选用酚醛环氧树脂 F-51，对酚醛型环氧树脂F-51 进行化学改性引入亲水性基团, 同时保留尽可能多的环氧基, 成盐后制得水性环氧树脂体系。

研究了各反应物用量对体系水溶性和水稳定性的影响, 确定了最佳的原料配比、反应温度和时间, 并利用红外光谱对产物的结构进行了表证。

结果表明: 该改性F-51 环氧树脂可与水以不同的配比形成水溶液或水乳液, 且体系具有优良的稳定性。

试验1.原料酚醛环氧树脂PFNE7300 湖南嘉盛德材料科技有限公司；二乙醇胺上海迈瑞尔化学技术有限公司；乙醇、乙二醇单丁醚、冰乙酸、均为化学纯2.改性环氧树脂的合成在装有温度计、冷凝管、滴液漏斗的四口瓶中加入一定量的 PFNE7300 树脂 , 用乙二醇单丁醚和乙醇作溶剂 , 氮气保护下升至一定温度 , 搅拌使环氧树脂完全溶解后缓慢滴加二乙醇胺 , 滴完后 , 继续恒温反应一段时间 , 反应完成后 , 抽真空除去溶剂即得改性环氧树脂。

水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述首先，水性环氧树脂涂料在建筑领域的应用研究文献较为丰富。

孙大
志等（2024）研究了水性环氧树脂涂料的性能以及其在建筑涂料中的应用，结果表明水性环氧树脂涂料具有良好的附着力和耐候性，可以满足建筑涂
料的要求。

此外，李博等（2024）通过添加无机材料改性水性环氧树脂涂料，提高了其硬度和耐磨性，使其更适合用于地坪涂料。

这些研究结果表明，水性环氧树脂涂料在建筑领域具有广阔的应用前景。

其次，水性环氧树脂涂料在汽车领域的应用研究也受到了广泛关注。

杨静等（2024）通过调整水性环氧树脂涂料的配方，研究了其在汽车漆中
的应用效果，结果显示水性环氧树脂涂料具有良好的质感和耐刮性，能够
满足汽车涂料的要求。

此外，张明等（2024）利用水性环氧树脂涂料制备
了一种耐腐蚀的汽车底漆，并测试了其耐化学品和耐海水性能。

研究结果
表明水性环氧树脂涂料具有良好的耐化学性能和耐腐蚀性能，适合用于汽
车底漆。

此外，水性环氧树脂涂料在其他领域的应用研究也有不少成果。

张云
等（2024）通过改变水性环氧树脂涂料的固化剂，制备了一种透明的电子
封装材料，具有良好的绝缘性能和可靠的电性能。

孙明等（2024）研究了
水性环氧树脂涂料在家具涂料中的应用，结果显示水性环氧树脂涂料具有
良好的耐热性和耐磨性，适合用于家具涂料。

综上所述，水性环氧树脂涂料在建筑、汽车、电子、家具等领域的应
用研究取得了很多进展。

未来的研究可以进一步探索水性环氧树脂涂料的
配方和改性方法，以提高其性能，并拓宽其应用领域。

Ⅱ型水性环氧树脂性能的试验研究
王兆安;田育廉;刘佰平
【期刊名称】《上海涂料》
【年(卷),期】2007(45)10
【摘要】考察了各种商品Ⅱ型水性环氧树脂的制漆性能.
【总页数】2页(P15-16)
【作者】王兆安;田育廉;刘佰平
【作者单位】青岛乐化科技有限公司,266111;青岛乐化科技有限公司,266111;青岛乐化科技有限公司,266111
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.5
【相关文献】
1.水性环氧树脂改性乳化沥青高温性能试验研究 [J], 周卫峰;董利伟;宋晓燕;杨志伟
2.水性环氧树脂改性微表处抗水损害性能的试验研究 [J], 叶锫锫;拾方治;吕建伟;李秀君
3.一种非离子型水性环氧树脂乳液的制备及防腐性能研究 [J], GU Jie;WANG Jin;XU Liang;FANG Yong-qin
4.非离子型水性环氧树脂乳化剂的制备与性能研究 [J], 李媛媛;桑世林;王凯杰;张世杰;陈利麟;张玥;汤嘉陵
5.水性环氧树脂改性乳化沥青及其混合料性能试验研究 [J], 李鸿强;杨登峰
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北京化工大学北方学院NORTHCOLLEGE OF BEIJINGUNIVERSITYOF CHEMICALTECHNOLOGY（2007）级胶粘剂与涂料课设论文题目：水性环氧树脂涂料的最新研究进展学院：理工院专业：应用化学班级：0702学号：070105050姓名：赵积智.诚信申明本人申明：我所呈交的胶粘剂与涂料课设论文是本人经过查找众多文献资料以及根据自己对所学专业知识的掌握和了解对水性环氧树脂的研究进行了全面的总结。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。

若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名：年月日水性环氧树脂涂料的最新研究进展赵积智应用化学专业0702班学号070105050指导教师苏芳摘要大力开发环保涂料和高性能涂料已成为当今世界涂料行业的迫在眉睫的发展方向。

在所有环保涂料中,水性涂料的研究是极其重要的方向之一。

本课设论文主要对环氧树脂的水性化技术的原理及方法进行了系统的分类及论述。

介绍了水性环氧树脂涂料研究现状和最新研究进展，总结了水性环氧树脂涂料的应用状况，并对未来的发展做了展望。

关键词：水性；环氧树脂；固化剂；应用目录前言.................................... 错误!未指定书签。

第1章水性环氧树脂涂料的制备方法............. 错误!未指定书签。

1.1节直接乳化法 ............................. 错误!未指定书签。

1.2节相反转法 ............................... 错误!未指定书签。

1.3节自乳化法 ............................... 错误!未指定书签。

第2章水性环氧树脂在涂料中的应用............. 错误!未指定书签。

水性环氧树脂涂料研究现状及应用前景摘要：本文简述了水性环氧树脂的分类和性能，介绍了水性环氧树脂涂料的研究现状及应用前景。

关键词：水性涂料；环氧树脂；应用Research Situation and引言近些年来，涂料有向绿色环保方向迈进的趋势。

其中水性环氧树脂具有其突出的性能优势，使制备得到的水性环氧树脂涂料同样具有优异的性能，从而在水性产品大家族里地位越来越重要，专家认为水性环氧树脂在环保化的今天，前景十分开阔[1]。

水性环氧树脂（waterborneepoxyresin，WER）是指以水为连续相，以环氧树脂微粒或液滴为分散相的稳定分散体系[2]，其重要用途是用于水性环氧树脂涂料。

根据所用环氧树脂物理状态的不同可将水性环氧树脂涂料分成以下两类,这是比较经典的分类方法：1、Ⅰ型水性环氧树脂体系Ⅰ型水性环氧树脂体系由低分子液体环氧树脂和水性环氧固化剂组成。

低分子液体环氧树脂通常为双酚Ａ型液体树脂，也可用双酚F型环氧树脂部分或全部取代双酚A型环氧树脂，并采用各种活性稀释剂来调节环氧树脂的粘度和固化后涂膜的交联密度。

这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化，而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化，因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。

水性环氧固化剂合成时是以多胺为基础，通过在其分子中引入具有表面活性作用的分子链段，使其成为两亲性分子，能够很好地分散或溶解在水中，从而对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。

由于液体环氧树脂具有良好的可施工性，无需外加成膜助剂就可成膜，因而I型体系通常配成零VOC体系。

但是I型体系采用的树脂是低分子量的液体环氧树脂，在水分蒸发后仍需要经过一定的化学交联反应时间才能达到表干，因而该体系干性较差，通常需要6小时以上才能达到表干。

I型体系采用固化剂来乳化液体环氧树脂，所得到的分散相微粒中同时含有环氧树脂和固化剂，液体环氧树脂富含环氧基，导致体系的粘度随搁置时间的延长而快速增加，表现为适用期短，约为1～2小时，并且在适用期范围内体系流变性能也不稳定。

水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述一、环氧树脂概述环氧树脂(Epoxy Resin，缩写代号EP)泛指分子中有两个或两个以上的环氧基团，并在适当的化学试剂作用下形成三维交联网络状固化物的有机高分子化合物，除个别外，其分子量都不高。

环氧树脂种类众多，按化学结构和环氧基团的结合方式大致上可分为：缩水甘油醚类、缩水油脂类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物、脂环族环氧化合物等五类。

在各类环氧树脂中，双酚A(二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚(简称DEGBA)，原材料来源方便、成本低，是目前应用最广的环氧树脂，约占环氧树脂总产量的85％。

环氧树脂因具有仲羟基和环氧基，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能：(1) 力学性能高。

环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。

(2) 附着力强。

环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等极性基材以优良的附着力。

(3) 固化收缩率小。

一般为1%～2%。

是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%～10%；不饱和聚酯树脂为4%～6%；有机硅树脂为4%～8%)。

线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。

所以固化后体积变化不大。

(4) 工艺性好。

环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。

能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。

(5) 优良的电绝缘性。

环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。

(6) 稳定性好，抗化学药品性优良。

不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。

只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。

超期后若检验合格仍可使用。

环氧固化物具有优良的化学稳定性。

其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。

因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆，又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。

环氧树脂涂料的性能及应用研究随着现代化工行业的飞速发展，环保要求的日益提高以及对产品质量的持续追求，环氧树脂涂料逐渐成为了现代化工行业中的一种重要涂料材料。

环氧树脂具有优良的化学性能和牢固的涂膜结构，被广泛应用于建筑物表面、钢结构、船舶、飞机和汽车等领域，为这些领域提供了优异的防腐功能。

1. 环氧树脂涂料的概述环氧树脂涂料通常是由环氧树脂、固化剂、填充料、稀释剂等组成的化学反应涂料。

环氧树脂具有很强的附着力、抗化学性、抗磨损性和防腐性等特点。

通过与固化剂反应后，环氧树脂固化，形成具有高强度和刚度的三维网络结构，从而拥有了优异的涂膜性能。

而填充料和稀释剂则可用来调整涂料的性能，例如增加防火性、减少粘度等。

2. 环氧树脂涂料的性能及优点（1）优异的防腐性能。

环氧树脂涂料具有良好的防腐性能，能有效地防止钢结构、船舶等金属材料的腐蚀，从而延长其使用寿命。

（2）优异的耐化学性。

环氧树脂涂料对酸、碱、盐、溶剂等化学品有很强的耐受性，能够在恶劣的化学环境下大幅度降低其损坏的可能性。

（3）高强度和刚度。

由于环氧树脂涂料具有高强度和刚度的三维网络结构，因此其具有较强的多方向稳定性和抗冲击性能，可广泛用于各种机械设备的表面。

（4）优异的耐磨损性。

环氧树脂涂料表面平整、硬度高，能够有效地防止机械设备表面的磨损问题，从而提高设备的稳定性和使用寿命。

3. 环氧树脂涂料的应用（1）建筑领域。

环氧树脂涂料可用于混凝土、钢结构等建筑材料的表面涂装，以提高其防水、防腐、防火等性能，保护建筑物的结构完整性，延长使用寿命。

（2）钢质结构领域。

环氧树脂涂料可应用于船舶、航空器等钢结构表面涂装，以保护其不受海水和空气的侵蚀，从而达到延长使用寿命、减轻质量、提高效益的目的。

（3）汽车制造领域。

环氧树脂涂料可用于汽车表面的涂装，以增加车身的韧性、密封性和防腐性，从而提高汽车的整车品质。

（4）电子领域。

环氧树脂涂料可用于电子电路板的涂装，以提高其粘合性和导电性，防止电路短路、电解腐蚀和环境污染等问题。

水性环氧涂料的研究个性教育专业拓展小组学院：专业班级：、姓名：学号：指导教师：2012年12月25日摘要：概述了水性环氧涂料的优缺点，一方面介绍了今年来水性环氧涂料改性进展；另一方面介绍了功能单体扩链法和自由基接枝改性法和其它方法对疏水性的环氧树脂改性进展，另一方面是亲水性的胺类固化剂的改性进展。

通过对水性环氧涂料的改性，使得它的物理和化学性能得到很大改善，如耐腐蚀性增强，附着力提高，涂膜硬度、光泽等也得到明显改善。

最后对水性环氧涂料的发展趋势和应用前景进行了展望。

关键词：水性环氧涂料，固化剂，改性1前言随着人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的一个重要方向和研究热点。

而需求量很大的防腐涂料也必须朝着环保，节能，高效的方向发展为了适应高性能，低污染的发展要求，涂料企业和相关的科研所不断推出水性防腐涂料，高固体分防腐涂料等新产品，国外甚至已经提出将水性防腐涂料用于环境苛刻的重防腐涂料体系[1-2]。

涂料在经过从油基树涂料到合成树脂涂料这一历史性发展之后，目前正向低公害，高性能这一方面发展。

溶剂型涂料的主要缺点是使用了大量的有机溶剂，不仅浪费了资源，也给环境带来了严重的污染。

由于环保和节约能源的需要，人们相继研究开发了以水为溶剂的水性涂料和由纯固体组成的粉末涂料以及辐射固话涂料[3],当今的涂料不仅具备保护性和装饰性，还须赋予其特殊功能即向“精细”方向发展。

水溶性涂料的优点是以水为溶剂，因而可以避免采用有机溶剂带来的可燃性，毒性，以及高成本和施工条件等种种不利因素；除此之外,水溶性涂料的漆膜连续性于一般溶剂漆相仿，赋于乳胶漆和良好的防锈性，故可用于金属表面。

其光泽也接近一般溶剂漆，稳定性也较好。

因此建筑涂料的水性化是其产品结构向着保护环境，减少有机挥发物VOC方向发展。

环氧树脂因其品种较多、性能优异而广泛应用于[4]涂料生产中，但目前所用的环氧涂料大多为溶剂型，污染严重；因此，水性环氧树脂涂料成为当今各国水[5-6]性涂料研究的热点。

水性环氧树脂乳液的研制分析常用的环氧树脂大多数为粘稠的液体或固体,不溶于水, 溶于芳烃类、酮类等有机溶剂。

有机溶剂不但价格较贵, 而且具有挥发性, 对环境造成污染,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 ) , 或低VOC, 或不含有害空气污染物(HAP)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, 如低的VOC含量、较小的气味、使用安全、可用水清洗等。

在工业和商业上具有很大的吸引力, 正在被不断推广。

1、水性体系的实验分析1. 1实验原料环氧树脂，二乙醇胺，冰醋酸，溴化钾，无水乙醇1.2 改性F-51环氧树脂的结构分析将改性环氧树脂抽真空除去溶剂, 再用水洗涤,除去未反应的二乙醇胺, 然后经真空干燥后涂于KB r片上测其红外光谱。

1. 3改性F-51环氧树脂制备反应过程中环氧基转化率的测定由于在本实验体系中存在碱性基团, 用盐酸一丙酮法测定环氧值误差较大, 故用红外光谱法予以测定。

根据环氧基在910 cm- 1处的特征吸收峰的高低(与体系中环氧基含量成正比) , 以1 600 cm- 1处苯环的吸收峰高(反应前后保持不变)作为标准, 计算环氧基的反应转化率, 对反应过程和结果进行定量分析。

环氧基转化率( a% )按下式计算:式中: Ae -环氧基吸光度;Ap -苯基吸光度;A = Log I0 /I;I0-入射光强度;I - 透射光强度。

1. 5 改性F-51环氧树脂的合成用酚醛环氧树脂F-51 和二乙醇胺在一定温度下混合, 二乙醇胺的仲胺氢与F51树脂的部分环氧基发生加成反应引入亲水性经基, 同时在树脂分子中生成叔胺结构。

下式表示加成反应的原理:改性环氧树脂的合成步骤如下:( 1)取一定量的F-51树脂于三口瓶中, 在60℃预热10m in, 加入乙醇和乙二醇单丁醚的混合溶剂,恒温搅拌, 使树脂完全溶解。

( 2)升温至80℃, 用滴液漏斗缓慢滴加二乙醇胺的乙醇溶液, 滴完后继续恒温反应, 并每隔30m in测一次体系的红外光谱, 待环氧基含量达到理论值后停止加热。

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。

环氧树脂的改性及其水性化研究环氧树脂是一种重要的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。

然而，环氧树脂也存在一些缺点，如脆性大、易开裂、耐候性差等，这些问题限制了环氧树脂的应用范围。

因此，对环氧树脂进行改性和水性化研究，提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。

环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。

在改性方面，研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

在水性化方面，研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等，以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。

然而，现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。

如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性，制备过程也较为复杂。

在水性化方面，由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差，限制了其应用范围。

环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。

其中，共聚是常见的改性方法之一，通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起，以获得综合性能优异的改性环氧树脂。

交联和扩链则通过增加环氧树脂的分子量，提高其力学性能和化学稳定性。

环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团，将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。

这不仅可以降低VOC的排放，改善作业环境，还可以扩大应用领域，如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。

实现环氧树脂水性化的方法主要有两种：乳化和非乳化法。

乳化法是通过乳化剂的作用，将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中，形成稳定的水分散液。

非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团，使其直接溶于水中。

本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法。

通过对国内外相关文献进行梳理和分析，了解环氧树脂改性和水性化的研究现状以及存在的问题。

然后，根据文献综述的结果，设计并实施了一系列实验，以验证改性剂对环氧树脂性能的影响以及不同制备工艺对环氧树脂水性化的影响。

水性环氧树脂涂料分类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。

室温固化的水性环氧树脂涂料体系一般分为下面4类。

1、Ⅰ型水性环氧树脂体系该体系由低分子量的液体环氧树脂（环氧当量在190左右）和水性环氧固化剂组成。

这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化，而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化，因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。

水性环氧固化剂合成时是以多乙烯多胺为基础，通过在其分子中引入具有表面活性作用的分子链段，使其成为两亲性分子。

能够很好地分散或溶解在水中，从而对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。

Ⅰ型水性环氧树脂体系的优点是可配成零VOC（Volatile organic compound）和NHAP（Non2hazardous air pollutant）的涂料，涂膜硬度增长较快。

其缺点是采用的树脂是低分子量的液体环氧树脂，在水分蒸发后仍需要经过一定的反应时间才能达到表干；体系的粘度随搁置时间的延长而快速增加，表现为适用期短，约为2～4h；并且在适用期范围内体系流变性能也不稳定。

2、Ⅱ型水性环氧树脂体系Ⅱ型水性环氧树脂体系由高分子量的固体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成。

环氧树脂是亲油性分子，其亲水亲油平衡值（HLB）小于3，要得到稳定的水性环氧树脂乳液，应在其分子中引入具有表面活性作用的亲水链段，如聚氧乙烯聚氧丙烯链段，同时在引入这种链段后，交联形成的网链分子量有所提高，交联密度下降，所以对涂膜有一定的增韧作用。

实际上使用的大多数高分子量固体环氧树脂乳液都是以低分子量的液体环氧树脂为原料，采用含聚氧乙烯聚氧丙烯链段的环氧丙基醚通过双酚A扩链和低分子量环氧树脂反应，将聚氧乙烯聚氧丙烯链段引入到环氧树脂分子链中，该产物用水和乙二醇醚类稀释就可得到稳定的水性环氧树脂乳液。

由于Ⅱ型水性环氧树脂体系中的环氧树脂已预先配成乳液，不需要水性环氧固化剂再对环氧树脂进行乳化，而只需具有交联剂的功能。

水性环氧树脂制备与性能研究水性环氧树脂的制备主要有两种方法：溶剂法和乳液法。

溶剂法是将环氧树脂与溶剂相互溶解，然后加入乳化剂与水乳化，形成水性环氧树脂。

这种方法的优点是制备简单，缺点是需要大量溶剂，不符合环境保护要求。

乳液法则是将环氧树脂与乳化剂、助剂等在无溶剂体系中乳化，然后与水相混合得到水性环氧树脂，该方法不需要溶剂，符合环境保护要求，但乳液稳定性较差，需要添加稳定剂。

乳液稳定性是水性环氧树脂的重要性能之一、乳液稳定性好，能够提高涂料的乳液粘度稳定性，降低涂料粘度。

研究表明，在制备水性环氧树脂时，选择合适的乳化剂和稳定剂，并进行适当的调整，能够显著提高乳液的稳定性。

固化性能是指水性环氧树脂在固化过程中的特性。

环氧树脂固化主要通过和固化剂反应来实现，固化剂的选择和用量对固化性能有重要影响。

研究表明，采用多酚固化剂和环氧固化剂的复合固化体系，能够提高水性环氧树脂的固化性能。

表面性能是指水性环氧树脂涂膜的耐磨性、耐腐蚀性、粘结性等性能。

研究表明，通过添加改性剂或添加适量的填料，能够提高水性环氧树脂涂膜的表面性能。

例如，添加硅酮改性剂可以提高涂膜的耐磨性和耐腐蚀性；添加适量的纳米填料可以提高涂膜的硬度和抗划伤性能。

涂膜性能是指水性环氧树脂涂膜的外观质量、光泽度、附着力和耐候性等性能。

涂膜性能的研究主要通过评价涂膜的抗刮强度、黏结强度、耐蚀性、耐候性等指标来评估。

研究表明，在制备水性环氧树脂时，采用合适的乳化剂和固化剂，并进行适当的调整，能够提高涂膜的附着力和耐候性。

总之，水性环氧树脂的制备和性能研究对于推动环境友好型涂料的发展具有重要意义。

未来的研究可以继续深入探索水性环氧树脂的制备方法，优化配方和改性剂的选择，进一步提高水性环氧树脂的性能，满足不同领域的应用需求。

水性环氧树脂固化剂的研究进展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。

标签：环氧树脂；水性环氧固化剂；改性；研究进展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。

双组分水性环氧树脂涂料双组分水性环氧树脂涂料是一种新型的环保涂料，它以水作为溶剂，具有低污染、低甲醛挥发等优点。

该涂料由两个成分组成，即环氧树脂和固化剂，两者混合后可以形成具有优异性能的涂膜。

本文将从双组分水性环氧树脂涂料的性质、应用领域以及未来发展趋势等方面进行论述。

一、性质双组分水性环氧树脂涂料与传统的有机溶剂型涂料相比，在环保性能上有着明显的优势。

首先，水性环氧树脂涂料中用水替代了有机溶剂，大大减少了有机溶剂的使用量，减少了挥发污染。

其次，该涂料在生产过程中不含甲醛等有害物质，对人体健康无害。

此外，水性环氧树脂涂料还具有耐水、耐酸碱、硬度高等优点，使得其在保护涂料领域具有广泛的应用前景。

二、应用领域双组分水性环氧树脂涂料广泛应用于建筑、汽车、家具、电子等行业。

在建筑领域，该涂料可用于室内外墙面的涂装，不仅具有保护墙面的功能，还能提高墙面的美观度。

在汽车领域，双组分水性环氧树脂涂料可用于汽车外观涂装，具有保护汽车车身、防腐蚀和提升车辆外观质量的作用。

在家具和电子领域，该涂料可以作为家具和电子产品的表面涂层，增加产品的整体质感和耐久性。

三、未来发展趋势随着环保意识的不断增强，双组分水性环氧树脂涂料市场需求不断扩大。

在未来的发展中，有几个趋势值得关注。

首先，涂料技术的不断创新将推动双组分水性环氧树脂涂料的性能进一步改善，如涂料的耐候性、耐磨性等。

其次，涂料企业将加大研发力度，推出更多应用领域广泛的新产品，以满足市场需求。

另外，政府对环保涂料的政策支持将进一步促进双组分水性环氧树脂涂料的发展。

结论双组分水性环氧树脂涂料作为一种环保涂料，在涂装行业具有广泛的应用前景。

其优异的性能和环保特点使得它成为未来发展的重点之一。

在使用双组分水性环氧树脂涂料时，应注意正确的配比和施工方法，以确保涂膜质量和使用效果。

木有字数了结束。