水性环氧固化剂改性三种方法
- 格式:pdf
- 大小:68.71 KB
- 文档页数:1
水性环氧固化剂改性三种方法
首先,可以通过改变水性环氧固化剂的化学结构来改善其性能。
例如,通过控制固化剂的官能团和分子量的选择,可以调节固化剂的反应性和粘度。
其中,固化剂的官能团决定了其与环氧树脂的反应性,可以选择具有
较高活性的官能团来提高固化剂的反应速度;而分子量的选择则可以调节
水性环氧固化剂的粘度,从而影响涂料的流变性能。
其次,可以通过添加助剂来改善水性环氧固化剂的性能。
例如,可以
添加反应助剂来提高固化剂与环氧树脂的反应速度,使固化剂更快地固化;同时,还可以添加乳化剂、分散剂等助剂来改善水性环氧固化剂的分散性
和稳定性,提高其润湿性和乳化性能。
此外,还可以添加稀释剂来调节涂
料的粘度和流变性能,提高涂料的施工性能。
最后,可以通过添加填料来改善水性环氧固化剂的性能。
填料的添加
可以改变涂料的物理性质,如强度、硬度、耐化学性等。
一般来说,填料
可以提高水性环氧固化剂的耐磨性、耐冲击性和抗弯强度。
常用的填料包
括硅酸盐、碳酸钙、铝粉等,可以根据需求选择适当的填料进行配比。
在改性水性环氧固化剂的过程中,需要注意固化剂与环氧树脂的相容
性和相互作用,以保证固化剂在环氧树脂中的分散性和稳定性。
同时,还
需要进行详细的性能测试和评估,以确保改性后的水性环氧固化剂符合预
期的要求。
综上所述,水性环氧固化剂可以通过改变化学结构、添加助剂和填料
来进行改性,从而提高其性能、扩展其应用范围。
通过合理选择改性方法
和配比条件,可以获得具有优异性能的水性环氧固化剂。
水性环氧树脂的制备姓名默蓬勃学号 050821102摘要:本文对环氧树脂进行了简介,对水性环氧树脂的制备方法做了系统的总结,其中包括物理方法和化学方法,并介绍了水性环氧树脂的的改性的制备方法及应用。
关键词:水性环氧树脂;制备;改性;应用1引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]。
环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的聚合物,用途广泛,具有很多优异的性能,受到广泛关注。
传统溶剂型的环氧树脂,在使用过程中释放大量的有机污染物(VOC),对环境造成污染。
近年来,随着人们生活水平的提高,环保意识的增强,不含有机溶剂(VOCfree)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。
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[2]。
2水性环氧树脂的制备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。
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究摘要:环氧树脂是一种化学性质优异的材料,其中包含环氧基、羟基和醚键等多种活性反应基团,因此在各种领域得到广泛应用。
然而,传统的溶剂型环氧树脂由于其高挥发性有机化合物(VOC)含量已经无法满足现代绿色环保的需求,因此研究环氧树脂水性化技术及其改性化方法就显得非常重要。
通过采用自制反应型表面活性剂作为亲水基团,并加入低分子量环氧树脂等原料进行制备,可以得到环氧当量在800g/eq左右的水性化环氧树脂。
与市售的水性环氧树脂相比,这种材料具有优异的打磨性能和耐水性能,而且干燥性能也更加出色,适合于“湿碰湿”体系。
此外,由于它能添加更少的固化剂,因此也具有更好的性价比。
鉴于此,本文将讨论新型改性水性环氧树脂的植被以及改性后的性能,旨在推广和应用水性化环氧树脂技术,促进经济可持续发展和环保事业的发展。
关键词:水性环氧树脂;制备;性能前言:环氧树脂是一种常用于涂料、粘结剂等产品的树脂基体,由于其具有优异的附着力强、力学性能高、耐化学品性和电绝缘能力等特性,在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域得到了广泛应用。
然而,传统的溶剂型环氧树脂存在致毒、挥发性强等问题,因此研究环保、安全而有效的水性环氧树脂已成为专家学者的关注重点。
本研究合成的新型水性环氧树脂具有更大的分子量以及更好的乳化效果,同时与常规水性环氧树脂相比稳定性更佳、早期打磨性能更好、耐水性能更优秀,解决了目前水性环氧树脂存在的一系列问题。
此外,本研究中合成的水性环氧树脂还具有优异的成膜性能,涂层表面光滑、均匀,具有良好的外观效果。
一、水性环氧树脂改性研究进展(一)聚氨酯改性水性环氧树脂聚氨酯具有良好的韧性、耐冲击性和耐腐蚀性等优点,对环氧树脂进行改性可以有效改善其本身的质脆、耐冲击性不足的缺点,提高涂膜的综合性能。
改性方法可以采用物理共混合共聚改性法。
通过将不同粒径的水性聚氨酯与市售水性环氧乳液进行物理共混,当水性聚氨酯粒径为55nm且比例为5%时,可明显增强环氧树脂的韧性,并提高拉伸性能和涂膜的耐冲击性和柔韧性等[1]。
水性环氧固化剂改性三种方法
一,绝缘水性环氧固化剂改性原理及方法
绝缘水性环氧固化剂改性技术是指在绝缘水性环氧固化剂基体中加入
一定量的改性剂,使其的涂料性能发生变化,最终达到改性的目的。
改性
剂可以用于改变环氧树脂的溶解性、附着力、韧性、抗腐蚀性和耐久性等
特性。
改性剂的改性原理主要有三种:
1.物理改性:其原理是将改性剂分散在溶剂中,然后将改性剂形成稳
定的分散相,促使溶剂中有机化合物的分子间形成一种新的键索或键合物,从而改变环氧树脂的溶解性、流动性、抗腐蚀性和耐久性等特性。
2.化学改性:其原理是将改性剂与固化剂发生反应,从而改变其性质,使其具有更好的性能,如抗腐蚀性、耐久性等。
3.机械改性:其原理是在改性剂基体中加入改性剂,使其发生分散和
疏松化的反应,改变其物理性质,使其具有更好的性能,如抗腐蚀性、耐
久性等。
二,常用的改性剂及其使用
常用的绝缘水性环氧固化剂改性剂有乙二醇、聚氨酯、聚乙二醇、丙
烯酰胺等。
环氧胺类环氧固化剂的改性手段极其应用经验总结00 引言胺类固化剂是环氧树脂交联剂非常重要的一类固化剂,广泛的应用在各个领域。
然而,由于单一的胺室温下,挥发性大,毒性大,配比严格,反应放热大,固化剂黄变,脆等问题。
一般都需要对胺进行改性,改变其原来的一些特性,比如:可使用时间延长,固化变快,改善固化剂和树脂相容性,液体化,降低胺类固化剂的毒性等,减少固化剂的使用误差,改善施工工艺等,继而提高其相应的固化物性能等。
01 与环氧加成物改性常用的环氧包括双官能度的环氧树脂,但官能度的活性稀释剂等。
主要操作工艺包括过量的胺与树脂反应,进行预改性, 反应掉一部分胺,降低其毒性,拓宽其配比,另外,由于环氧中含有羟基, 会加快体系的反应等,同时由于体系的粘度变大,也会增加体系的反应速度。
比如“多种二元胺与环氧丙基烃基醚(烃基可为丁基、苯基、烯丙基、异辛基、三溴苯基等)反应物固化活性与原料胺相仿,但毒性小、固化物柔性大为提高。
例如由正丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应得到的593固化剂。
还有,环氧树脂与过量二元胺反应生成的改性胺,固化物透明,不需要熟化,不吸潮泛白,臭味小,其它性能与未改性前相仿,操作性能却好多了。
环氧树脂可用低分子量(如E51)或高分子量(如E20)品种,可用溶剂(甲苯,丁醇等),少量的胺可以去掉,也可不去掉,去掉过量胺后的加成物毒性低,固化物无毒,可用于饮用水槽的内壁涂层等与人类饮食有关的领域。
02 与丙烯腈进行的迈克尔加成反应多元胺与丙烯腈的反应,称为氰乙基化反应,亦称迈克尔反应。
丙烯腈用量不同,多元胺的氰乙基化程度亦不同,给固化剂的反应性和树脂固化物的性能也带来相应地变化。
多元胺经氰乙基化后,固化变慢、温和,适用期增长,湿度影响变难。
随着氰乙基化增加,最高放热温度降低,为了得到优良的性能有必要进行后固化。
固化物的力学性能、电气性能要低于多元胺及其加成物。
树脂固化物的耐药品性变化不大,可是耐溶剂性变好,耐无机酸性有些下降,但非常耐含氯溶剂。
水性环氧树脂的制备姓名默蓬勃学号 050821102摘要:本文对环氧树脂进行了简介,对水性环氧树脂的制备方法做了系统的总结,其中包括物理方法和化学方法,并介绍了水性环氧树脂的的改性的制备方法及应用。
关键词:水性环氧树脂;制备;改性;应用1 引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]。
环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的聚合物,用途广泛,具有很多优异的性能,受到广泛关注。
传统溶剂型的环氧树脂,在使用过程中释放大量的有机污染物(VOC),对环境造成污染。
近年来,随着人们生活水平的提高,环保意识的增强,不含有机溶剂(VOCfree)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。
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[2]。
2 水性环氧树脂的制备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。
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。