新型水性环氧乳化剂的制备及应用

新型水性环氧涂料的制备与实验分析方法一、引言二、新型水性环氧涂料的制备（一）原材料的选择1、环氧树脂选择合适的环氧树脂是制备水性环氧涂料的关键。

常用的环氧树脂有双酚 A 型环氧树脂、双酚 F 型环氧树脂等。

这些环氧树脂具有良好的附着力、耐化学腐蚀性和机械性能。

2、固化剂水性环氧涂料的固化剂通常采用水性胺类固化剂，如改性脂肪胺、聚酰胺等。

固化剂的选择应根据环氧树脂的类型和性能要求进行。

3、助剂为了提高涂料的性能，还需要添加一些助剂，如消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂等。

（二）制备工艺1、乳液法将环氧树脂和乳化剂在高速搅拌下分散于水中，形成乳液。

然后加入固化剂和助剂，搅拌均匀，得到水性环氧涂料。

2、相反转法将环氧树脂溶于有机溶剂中，加入乳化剂和水，在一定条件下进行相反转，使环氧树脂从油相转变为水相，形成乳液。

最后加入固化剂和助剂，得到水性环氧涂料。

三、实验分析方法（一）性能测试1、外观观察涂料的外观，包括颜色、光泽、平整度等。

2、干燥时间采用指触法或干燥时间测定仪测定涂料的表干时间和实干时间。

3、附着力按照国家标准 GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》进行附着力测试。

4、硬度使用铅笔硬度计或摆杆硬度计测定涂料的硬度。

5、耐水性将涂有涂料的样板浸泡在水中，观察其外观变化和附着力的变化，评估涂料的耐水性。

6、耐化学腐蚀性将涂有涂料的样板分别浸泡在酸、碱、盐等溶液中，观察其外观变化和附着力的变化，评估涂料的耐化学腐蚀性。

（二）微观结构分析1、扫描电子显微镜（SEM）通过SEM 观察涂料的微观结构，包括涂层的表面形貌、孔隙率等。

2、傅里叶变换红外光谱（FTIR）利用 FTIR 分析涂料中化学键的变化，确定固化反应的程度和官能团的存在。

四、实验结果与讨论（一）性能测试结果1、外观制备的水性环氧涂料外观均匀，颜色鲜艳，光泽度良好，平整度高。

2、干燥时间表干时间为 2-4 小时，实干时间为 24-48 小时，满足实际施工的要求。

水性环氧防腐涂料的研究与制备摘要：结合具体的水性环氧防腐涂料的工作和环境特点，考察不同自制水性环氧乳液、自制环氧固化剂，环境友好型防锈颜料，在水性双组分环氧涂料中对附着力、耐冲击、耐水耐盐雾性的影响。

从水性环氧固化剂、水性环氧乳液原材料选取、搭配，防锈颜料的选择等多个影响涂料性能的因素和条件进行分析，以求分析出影响漆膜各项性能的最大因素。

获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。

关键词：水性；改性胺；环氧乳液；防锈颜料引言：水性双组分环氧防腐涂料因其性能突出而获得市场广泛认可。

近年来从环氧乳液方面，环氧固化剂方面还是防锈颜料方面对其性能影响进行研究的文章不少[1-2]。

但从自主合成环氧乳液和固化剂出发，探讨环氧乳液、环氧固化剂和防锈颜料这3个对环氧防腐涂料性能影响最大的因素的相关文章较少。

结合工程机械、汽车零部件等应用领域对漆膜的性能要求，以及可能出现的高湿度涂装，本文通过测试漆膜的早期（24h）耐水性，耐盐雾性、附着力和耐冲击性，分析水性改性胺环氧固化剂、水性环氧乳液原材料的选取、搭配，以及防锈颜料的选择搭配对涂料性能的影响，找出能平衡涂料稳定性和漆膜各项性能的环氧乳液和环氧固化剂方案，同时获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。

一、实验部分1.1、实验原料及步骤水性改性胺环氧固化剂：在干燥氮气保护下，将三乙烯四胺TETA（分析纯）投入到装有回流冷凝管、温度计及搅拌器的500 ml四口反应瓶中，在65±5℃时滴加环氧E51（巴陵石化）和PM混合物，反应4 h得到TETA与E51加成物；升温至70±5℃，滴加聚乙二醇二缩水甘油醚PEGDGE 215，反应3 h；升温至75±5℃，滴加单环氧化合物BEG（江苏森菲达）封端，反应至活泼氢当量为（120±10），最后加入去离子水稀释到60%固含。

环氧乳液：将E20溶于PM中，加入用PEG-8000、PEG4000（陶氏）自制的反应型乳化剂，在65-75℃，高速分散(2000-3000/min)下缓慢加入去离子水直至相转换，稀释至所需的固含和粘度。

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]。

水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究倪维良,柳云骐,陈克磊 (中国石油大学(华东)化学化工学院,山东青岛266555)摘 要:采用环氧树脂E-51与二乙醇胺反应合成与环氧树脂分子结构匹配的高分子离子型乳化剂,并利用不同的成盐方式测定其乳化性能。

采用相反转法制备出水性环氧乳液。

采用溴代乙烷成盐,醋酸调整p H 5 6合成得到季铵盐型离子表面活性剂。

采用高速分散相反转技术制备的环氧乳液,粒径大小在200nm左右。

关键词:水性环氧乳化剂;乳液稳定性;表面活性剂;粒径分布中图分类号:TQ630 4+9 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2010)12-0061-04Study on Synthesis and Properties ofSpecific Em ulsifier forW aterborne Epoxy R esi nN iW e iliang,Liu Yunq,i Chen Ke lei(Co llege of Che m istry and Che m ica l Engineer i ng,China University of Petroleum,Q ingdao Shandong,266555,Chi na) Abstrac t:A high m o lecular w ei g ht i o nic e m u lsifiers w ere synthesized by epoxy resi n and d iet h ano-la m ine.E m u lsificati o n ab ility w as dete m ined by usi n g different salify i n g m ethods.B ro m oethane w as used to prepare quater nary a mm on i u m sa l.t A cetic acid w as used to adjust p H to5 6to obta i n a quaternar y a mm on-i um salts of ion ic surfactan.t The w aterborne epoxy resi n e m u lsion w as prepared by the phase-inversi o n techn ique w ith high-speed d ispersi o n.The e m ulsion partic le size is about200n m.K ey W ords:w ater borne epoxy e m u lsion;e m u lsion stab ility;surfactan;t particle size d istribution0 引 言环氧树脂不溶于水(H LB 3),现有的环氧树脂涂料大多采用有机溶剂体系,有悖于社会对环境友好的要求和无污染或低污染涂料的发展方向,水性涂料作为一种新型的功能材料得到了迅速发展。

新型水性环氧树脂乳液及其固化过程的研究水性环氧树脂乳液是一种具有环保、低挥发性和可水稀释的环氧树脂产品，具有广泛应用前景。

在近年来，水性环氧树脂乳液的研究越来越受到关注。

本文将从乳液的制备条件、固化过程和应用方面进行综述。

一、水性环氧树脂乳液的制备条件水性环氧树脂乳液的制备条件包括合成方法、乳化体系和稳定剂的选择。

目前主要的合成方法有溶剂法、乳化剂法和乳化聚合法。

其中，乳化聚合法由于其简单、高效而逐渐成为主流方法。

对于乳化体系，常用的体系有非离子型、阴离子型和阳离子型，其选择取决于树脂的性质和应用要求。

对于稳定剂的选择，一般采用表面活性剂，如非离子型表面活性剂十六烷基苯磺酸钠、非离子型聚醚、施胺等。

此外，还可以通过添加防腐剂、降低粘度剂和增稠剂来调整水性环氧树脂乳液的性能。

二、水性环氧树脂乳液的固化过程水性环氧树脂乳液的固化过程主要包括水分蒸发和环氧基团与固化剂的反应。

在乳液中，水分蒸发使得树脂中形成了交联体系，从而固化乳液。

而环氧基团与固化剂的反应则是通过环氧基团的开环反应和固化剂的亲核反应来实现固化。

固化剂的选择决定了水性环氧树脂乳液的耐热性和耐化学性，常用的固化剂有胺类、酸类和异氰酸酯类。

三、水性环氧树脂乳液的应用水性环氧树脂乳液具有许多优良的性能，使其在各个领域得到了广泛应用。

例如，在涂料领域中，水性环氧树脂乳液可以作为环保涂料的替代品，用于涂装汽车、家具和建筑等。

此外，在胶粘剂领域中，水性环氧树脂乳液可以作为木工胶、纸张胶和胶粘剂的组分。

在复合材料领域中，水性环氧树脂乳液可以与纤维加固相结合，制备出高强度的复合材料。

另外，水性环氧树脂乳液的新型应用还有水性环氧树脂乳液胶凝固化剂、水性环氧树脂乳液抗氧化剂等。

总之，水性环氧树脂乳液作为一种环保、低挥发性和可水稀释的环氧树脂产品，具有广泛的应用前景。

研究乳液的制备条件、固化过程和应用对于提高水性环氧树脂乳液的性能和开发新型应用具有重要意义。

水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究水性环氧树脂是一种重要的高性能涂料和胶粘剂基材，具有无溶剂、无毒、环保等优势。

然而，由于环氧树脂具有高分子量和极性较强的特性，其溶解性较差，不易制备成水性体系。

因此，利用乳化技术制备水性环氧树脂乳液具有重要意义。

本文将探讨水性环氧树脂专用乳化剂的制备及其性能研究。

一、水性环氧树脂专用乳化剂的制备1.选择合适的酸碱中和剂：一般选择有机酸或无机酸。

有机酸如乙酸、丙酸等，无机酸如盐酸、硫酸等；2.将酸碱中和剂加入到环氧树脂溶液中，并搅拌均匀；3.加入适量的乳化剂，继续搅拌均匀；4.在适当的温度下加入稀释剂，调整浓度。

二、水性环氧树脂专用乳化剂性能研究1.乳化剂稳定性：通过评估乳液的稳定性来评价乳化剂的性能。

可以采用多种方法，如离心试验、蒸发试验、腐蚀试验等。

通过这些试验，可以评估乳化剂的乳化效果和稳定性。

2.乳化剂的表面活性：乳化剂的表面活性是指其在界面上降低表面能的能力。

可以通过测定乳化剂的表面张力和界面张力来评价其表面活性。

一般来说，表面张力越低，界面张力越高，乳化剂的表面活性越好。

3.乳化剂对乳液性能的影响：乳化剂的种类和用量对乳液的性能有很大的影响。

研究乳化剂种类和用量的变化对乳液的黏度、粒径分布等性能指标进行测定和分析，可以了解乳化剂对乳液性能的影响规律。

4.乳化剂的耐盐性：在实际应用中，乳化剂需要能够在高盐浓度下保持良好的乳化性能。

通过将乳化剂加入含有高浓度盐的溶液中，观察乳液的乳化效果，可以评价乳化剂的耐盐性能。

总结：水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究对于水性环氧树脂乳液的性能和应用具有重要意义。

通过科学合理的制备方法和详尽的性能研究，可以制备出性能优良的水性环氧树脂乳液，并为环保涂料和胶粘剂的发展提供新的选择。

水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析溶剂型的环氧树脂不溶于水，易溶于酯、酮、醚等有机溶剂，但是不符合环保的需要。

为了开发出环保型的环氧树脂材料，加强其水洗化的研究是十分有必要的。

水性环氧树脂中没有挥发性的有机溶剂，所以对环境比较友好，而且还具有良好的机械性能、耐化学性和绝缘性能等。

近年来水性丙烯酸改性环氧树脂成为了研究的热点，而且取得了一定的成果。

环氧丙烯酸不仅保留了环氧树脂的优点，而且还具有非常好的光活性，因此成为固化涂层材料中应用比较广泛的感光性树脂。

标签：环氧树脂；水性；环氧丙烯酸乳液；丙烯酸改性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廣泛的应用。

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[1]。

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]。

水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究水性环氧树脂是一种重要的环氧树脂产品，具有良好的环境友好性和广泛的应用前景。

然而，由于环氧树脂具有低溶解度和高粘度等特点，使得其在水介质中的分散性能较差。

为了克服这一问题，可以通过制备水性环氧树脂专用乳化剂来提高其分散性能，并且研究乳化剂的性能，以进一步优化其应用性能。

制备水性环氧树脂专用乳化剂的方法有多种，一种常见的方法是利用表面活性剂将环氧树脂分散到水中。

在制备过程中，首先选择一种适合环氧树脂的表面活性剂，如十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯等。

然后将表面活性剂和环氧树脂按一定的配比混合，并加入适量的水，在适当的温度下进行剧烈的搅拌，使得环氧树脂能够均匀地分散到水中，并形成一个稳定的乳液。

乳化剂性能的研究主要包括以下几个方面。

首先是乳化剂的稳定性。

稳定的乳液是水性环氧树脂应用的基础，因此乳化剂的稳定性是非常重要的。

可以通过测定乳化剂在不同温度下的稳定性、离心沉降试验和膏状指数等来评价乳化剂的稳定性。

其次是乳液的粒径和分散性能。

乳液的粒径和分散性能直接影响最终乳液的性能和稳定性。

可以通过动态光散射仪、显微镜等测试仪器来测定粒径分布和形态，以评价乳液的分散性能。

另外，对乳化剂的乳化效率和乳液的可操作性也需要进行研究。

乳化效率的好坏将直接影响到乳化剂的使用成本，而乳液的可操作性将影响到其在实际应用中的使用效果。

最后是评价乳液的应用性能。

水性环氧树脂一般用作涂料、胶黏剂等产品的基础成分，因此，乳液的应用性能对其实际应用效果有重要影响。

可以通过测定乳液的固含量、粘度、干燥时间、硬度等指标来评价乳液的应用性能。

总之，水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究是一个综合性的课题，需要对乳化剂的稳定性、粒径分布、乳化效率、乳液的可操作性及应用性能进行综合评价和研究，以实现优化乳化剂的设计和应用。

这将为水性环氧树脂的开发和应用提供有力的支持。

综述专论化工科技,2009,17(4):46～51SCIENCE &TECHNOLO GY IN CH EMICAL INDUSTR Y收稿日期:2009203207作者简介:余丽丽(1983-),女,浙江衢州人,陕西科技大学硕士生,主要从事高分子合成等方面研究。

3:陕西省星火计划项目(2004kx3210)。

水性环氧树脂的合成及其应用3余丽丽1,李仲谨1,吕世民2,朱　雷1(1.陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安710021;2.衢州市统计局,浙江衢州324000)摘　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。

总结了近期国内外水性环氧树脂的应用进展,并对其应用前景进行了展望。

关键词:水性;环氧树脂;制备;应用中图分类号:TQ 630.7 文献标识码:A 文章编号:100820511(2009)0420046206 环氧树脂1930年由瑞士卡斯坦和美国格林里合成,1947年国外开始了工业化生产。

环氧树脂以其优异的粘结性、耐腐蚀、稳定性、绝缘性及机械强度等特性,被广泛应用于多种金属与非金属材料的粘结、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、复合材料等的制造[1,2]。

常用的环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体,不溶于水,溶于有机溶剂。

大多数有机溶剂易挥发、易燃易爆、有毒,环氧树脂的应用受到了一定限制[3,4]。

随着环保意识的增强,以水为溶剂和分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视。

水性环氧树脂不但是一种环保型材料,而且清洗方便,储运和使用安全,价格低廉,因而成为环氧树脂应用和发展的方向之一。

水性环氧树脂可分为水乳型环氧树脂和水溶型环氧树脂胶液两种。

其制备方法有三种:非水溶性环氧树脂借助于强烈的机械分散作用和乳化剂形成稳定的水乳液;对环氧树脂改性,使它具有水溶性或水可分散性;合成水溶性环氧树脂。

1　环氧树脂水性化的方法目前,制备水性环氧树脂的方法主要有3种[5]。

1.1　直接乳化法直接乳化法,即机械法。

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。

摘要高速铁路中使用的混凝土轨道板在野外环境下不可避免的受到自然因素的侵蚀，混凝土轨道板在使用周期范围内的保养和维持以及后期在混凝土轨道板使用周期结束后的翻新消耗都会非常巨大。

为能够有效阻止自然因素对混凝土轨道板的侵蚀，降低后期维修和重建混凝土轨道板的成本，本论文拟研究一种初期就涂覆在混凝土轨道板表面的涂料。

涂料行业所使用的原料种类繁多，自身具有非常优异性能的环氧树脂脱颖而出，并在涂料行业中被广泛使用。

由于市面上常见的传统环氧树脂涂料对人体有损害，并且对大气有危害的溶剂型环氧涂料。

所以本论文拟研究一种新型的绿色环保环氧树脂乳液，这种新型绿色环保乳液摒弃了以有机溶剂溶解环氧树脂的方法，选择以常用的水作为替代品来分散环氧树脂。

水性环氧涂料在固化剂存在的条件下，通过其对水性环氧树脂乳液的固化，形成的一种具有一定机械性能和力学性能的涂膜。

由于水性环氧树脂乳液是制备涂膜过程中不可缺失的一环，所以涂膜的力学性能和机械性能甚至化学性能都要受到水性环氧树脂乳液性能的影响。

因此制备一种符合市场要求和使用性能的水性环氧树脂乳液迫在眉睫。

新型绿色环保水性环氧树脂乳液的制备方法繁多，本论文研究了其中的两种，即化学方法和物理方法相结合的方法，下文是对研究内容的具体阐释：首先，由于环氧树脂分子结构两端各有一个环氧基，聚乙二醇两端各有一个醇羟基，并且聚乙二醇分子中具有很多醚键，亲水性加强。

在适当温度和适当引发剂存在的条件下，利用引发剂的引发作用使得环氧树脂上的某一端环氧基开环，随后聚乙二醇的一个醇羟基会被引入到开环的环氧基上。

由于聚乙二醇的另外一个醇羟基和分子链中相当多的醚键存在，被引入聚乙二醇分子的亲油性环氧树脂也因此具有了一定程度的亲水性，成功运用自乳化法制备出聚乙二醇改性环氧树脂自配乳化剂。

开环反应中通过对环氧值变化的检测，得到反应过程中不同反应因素对开环过程的影响。

通过测试试验产物的红外光谱图，得到了试验改性前后试验产物的结构变化。

环氧树脂水性化方法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。