水性环氧树脂制备的研究进展

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 resinAbstract: 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；research0 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 ] 。

水性环氧防腐漆配方及应用研究随着环保意识的增强，对高性能防腐涂料的需求也十分迫切。

本文介绍了水性环氧防腐涂料的制备方法，讨论了水性环氧体系的优点。

标签：水性环氧；底漆；防腐性引言随着国家对环境保护的重视及人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的重要方向和研究热点。

水性环氧防腐涂料是以水为分散介质，环氧树脂作为主要成膜物质的一种的涂料，因其绿色环保、生产施工方便、无安全隐患、成本较低等优势而成为研究热点。

1.实验部分1.1实验原料和制备方法主要原料：水，润湿剂，分散剂，增稠剂，消泡剂，助溶剂，闪锈剂，环氧乳液及固化剂（美国翰森，亨斯曼，美国空气化学，自制），功能填料（三聚磷酸铝粉，磷酸锌粉），滑石粉，硫酸钡，云母粉等。

A组份制备方法：在搅拌釜中依次加入水，润湿剂，分散剂，闪锈剂，助溶剂，消泡剂等，控制搅拌速度为400转/min，搅拌20min-30min，然后将滑石粉，磷酸锌粉，硫酸钡，三聚磷酸铝粉，云母粉等加入上述混合液中，开启高速分散模式，转速900转/min。

搅拌1h，加入反应釜中分散均匀，最后加入环氧树脂乳液，增稠剂制得水性环氧防腐涂料A组份，并将A组份研磨至细度≤40um。

B组分制备方法：在搅拌釜中加入消泡剂，润湿流平剂，水性环氧固化剂搅拌均匀即可。

1.2水性环氧防腐涂料基本配方水性环氧防腐涂料基础配方见表1所示。

1.3试验仪器和水性环氧防腐涂料性能检测漆膜硬度仪（TQC-SP0500），高速分散搅拌器（FJS-300），盐雾试验仪（YWX/Q-250），NDJ旋转粘度计等。

水性环氧防腐涂料依据《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014标准要求制作检测样板。

2.结果与讨论2.1水性环氧树脂乳液与固化剂体系对成膜性能的影响2.1.1胺氢当量对漆膜基本性能的影响本试验采用自主开发的水性环氧树脂固化剂体系，研究胺氢当量对漆膜基本性能的影响。

其结果如表2所示。

2.1.2防腐清漆对比试验影响本文通过自主开发的水性环氧乳液清漆体系与市售产品清漆体系进行对比试验，其性能结果如表3所示。

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。

关键词 ： 环氧树脂 ； 乳化 ； 化学 改性
中图分类号 ：Ｑ ２ ． Ｔ ３３５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４ ２ ４ （０ ６ ０ — ０ ７ ０ １０ － ８ ９ ２０ ）８ ０４ － ４
０ 前 言
环 氧 树 脂 是 一 个 分 子 中含 有 两个 或 两个 以 上
树 脂 与乳 化 剂 混 合 ， 热 到 一 定 温 度 ， 激 烈 搅 拌 加 在 下 逐渐 加入 水而 形成 环 氧树脂 乳液 。机械 法［ 备 制
（ 安 科技 大学 化 学 与 化 工 系 ， 西 省 西 安 市 西 陕 ７ ０５ ） １０ ４
摘要 ： 系统 地介 绍 了环 氧 树 脂 水 性 化 的 方 法 及 其 特点 ， 括 机 械 法 、 反 转 法 和 化 学 改性 法 。 结 了 目前 包 相 总
国 内 外环 氧树 脂 水 性 化 体 系的 研 究 进 展 。
将 所 有 的高 分 子 树 脂借 助 于 外 加乳 化 剂 的 作 用 通
过 物理 乳化 的方 法制 得相应 的乳 液 。相反 转原 指 多
组 分 体 系 中 的连 续 相 在 一 定 条 件 下 相 互 转 化 的过
程 ， 在 油／ 乳 化 剂 体 系 中 ， 如 水／ 当连 续 相从 油 相 向 水 相（ 从 水相 向油相） 变 时 ， 连 续 相转 变 区 ， 或 转 在 体 系 的界 面 张 力 最 小 ，因 而 此 时 的 分 散 相 的 尺 寸 最
液”。 （ ） 氧树 脂 与丙 烯酸 反应 开 环酯 化 ， ３环 然后 用 胺 类进 行 水解 中和 ， 者采 用 环 氧 树脂 与 丙 烯 酸酯 或 发 生酯 基 转 移反 应 ， 同样 可 以形 成 富 含酸 基 的丙 烯 酸 改 性 环 氧 树 脂 ，这 两 种 改 性 方 法 所 得 的 水 乳 体 系 ， 量 用作 罐头 内表涂 料”。 （ ） 氧树 脂 的磺 化 大 ４环 水性 化 ， 相 对 分 子 质 量 的 含 环 氧 基 有 机 物 ， 亚 低 在 硫 酸氢 钠 作 用 下 可 以磺 化 【 ， 过 这 种 方法 有可 能 １通 将低 相对 分 子质量 环 氧树脂 改性 使其 水性 化 。

环氧树脂防腐性能研究进展环氧树脂是一种高分子聚合物，具有优异的物理性能和化学性能，因此在许多领域得到了广泛应用。

然而，在某些环境中，环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤，从而影响其使用寿命。

因此，对环氧树脂防腐性能的研究显得尤为重要。

本文将综述近年来环氧树脂防腐性能研究的现状、影响因素及未来展望，旨在为相关领域的研究提供参考。

环氧树脂是一种线性聚合物，具有高度化学稳定性，耐腐蚀性优良。

在石油、化工、医药、环保等领域，环氧树脂常被用作防腐材料。

然而，在某些环境中，如酸碱、盐雾、高温高湿等条件下，环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤，出现老化、龟裂、脱落等现象，严重影响其使用寿命。

针对这些问题，国内外学者开展了大量研究，旨在提高环氧树脂的防腐性能。

其中，纳米材料、橡胶弹性体、纤维增强复合材料等被广泛应用于环氧树脂防腐涂层的制备。

同时，研究者们还致力于开发新型的环氧树脂防腐体系，如功能性单体改性环氧树脂、可控固化反应的环氧树脂等。

影响环氧树脂防腐性能的因素很多，其中最重要的是化学反应和物理损伤。

化学反应主要包括环氧树脂与腐蚀介质之间的化学反应、环氧树脂本身的化学反应。

物理损伤主要包括环氧树脂的机械强度、耐磨性、抗冲击性等。

这些因素之间相互作用，共同影响着环氧树脂的防腐性能。

未来，环氧树脂防腐性能的研究将朝着多功能化、智能化、绿色化等方向发展。

具体来说，研究者们将致力于开发具有自修复能力、耐高温高湿、抗紫外老化等功能的环氧树脂防腐体系；利用智能材料和传感器技术，实现环氧树脂防腐涂层的智能监测和预警；还将在保证环氧树脂防腐性能的前提下，降低其生产和使用过程中的能耗和排放，实现绿色可持续发展。

环氧树脂防腐性能的研究对于提高其在各领域的应用效果具有重要意义。

通过深入探究影响环氧树脂防腐性能的因素及作用机制，合理设计并制备高性能的环氧树脂防腐材料，有助于解决环氧树脂在复杂环境下的腐蚀问题，延长其使用寿命。

随着科学技术的发展，环氧树脂防腐性能的研究将不断取得突破性进展，为相关领域的发展提供有力支持。

ｃ ｅ ｃ ｌ ｄ ｆ ｄ ｆ ｒｉ ｔ ｄ ｃｎ ｙ ｒ ｐ ｉ ｃ ｇ ｏ ｐ ｙ ｕ ｉ ｇｌ ｃｉ ｃ ｄ ａ ｄ ａ ｉ ｉ ｃｄ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｍｉ ａｌ ｍｏ ｉ ｅ ｏ ｎｒ ｕ ｉ ｇ ｈ ｄ ｏ ｈ ｌ ｒ ｕ ｓｂ ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｄ ｐ ｃ ａ ｉ ．Ｔ ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｆ ｙ ｉ ｏ ｉ ｎ ａ ｃ ｌ
摘 要 ： Ⅳ， 以 Ⅳ一二 甲基 甲酰胺 为催化 剂 ， 用乳 酸和己二酸对双酚 Ａ型环氧树脂 Ｅ一 ４进行 化学改性而引入亲水 ４
基 团。探讨 了原料的用量 、 反应 温度 、 反应 时间 、 成盐温度 、 反应 中和度等 因素对产物 的影响 。利用红 外光谱对产物 的 结构进行 了表 征 ， 并采用激光粒 度分 析仪对产物 的分散液粒径进行 了分 析。结果表 明 ： 制得 的改性环 氧树 脂具有 良好
Ｅｐｏ ｙ Ｒｅ ｉ ａ Ｃａ ｂｏ ｙ ａ ｔｏ ｘ ｓｎ Ｖｉ ｒ ｘ ｌＲｅ ｃｉ ｎ
Ｌ ｏｇ ｕ Ｒ ｎ ，Ｗ ｅ Ｊ ｎ，Ｓ ｎ Ｄ ａ ｄａ ｉｕ ｕ ｉｎ ｉｎ
（ ｃｏｌｆＭａｅａｓ ｎ ｉ ｅ ｎ ，Ｙｎｈｎ ｓｔｔ ｏ ｃｎｌ ｙ ａ ｃｅｇ Ｊ ｎｓ ２０ １ Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｔ ｉｌＥ ｇｎ ｒ ｇ ａｃｅｇＩ ｔｕ Ｔ ｈ ｏ ｇ ，Ｙｎｈｎ ， ｉ ｇｕ２４ ５ ， ｈｎ ） ｒ ｅｉ ｎ ｉ ｅｆ ｅ ｏ ａ
Ａｂｓｒ ｃ Ｂｙ ｕｓｎ ， —ｄ ｍｅｈ ｌｆｒ ｍｉ ｅ ａ ａａ ｙ ｔ ｈ ｉｐｈ ｎ ｌ—Ａ ｐ ｘ ｅ ｉ 一４ ｓ ｔ ａ ｔ： ｉｇ Ｎ Ｎ ｉ ｔ ｙ ｏ ｍａ ｄ ｓ ｃ ｔ ｌｓ ，ｔ ｅ ｂ ｓ ｅ ｏ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓｎ Ｅ ４ ｗａ
的 亲 水 性 和稳 定性 。

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]。

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抽｝ 生 环氧树脂的研 究进展／ 孟祥玲等
既可放在 固化剂部分 ， 又可放在环 氧乳 液部分 ， 比外加乳化剂 这 型环氧树脂乳液 的制漆 性能好 。
・３ ５・ ８
相 比尤显 优势 ， 具 有低 Ｖ ｃ和低 成 本 等优 点 。树 脂 和 固化 且 Ｏ
．℃ 电镜 是一 种专业性很强 的仪 器 ， 片难 Ｏ ２ 。 制 （） ２ 旋转 式黏度计法 。可根 据试 样 黏度 大 小选用 不 同范 围 度很 大 ， 测定时要经过 一个 涂层 、 吸收 、 固定 、 切片 、 色 、 染 洗涤 、
干燥 等很复杂的处理程序 。对 于较软 的聚 合物 颗粒 ， 由于在 制
型 ～ 。 物化眭能较好。 灵活运用分子设计 使得环氧树脂更 。 ，
固 化剂乳化法 固化剂 在具有固化环氧树脂的同时， 兼具有乳化功能。可分为 Ｉ 型和Ｉ型。 好地乳化， 提高了固化剂和环氧树脂 好 Ｉ 同时
的相容性。
２ 乳液性能的表征
乳 液的性 能对其以后散相粒径越 小 ， 布越均 匀 ， 分 乳液 稳定 性则 越好 。最 常 用
的乳 胶粒直径 的测定方法有 ５ ： 种 （） １电子显微镜法 （） １ 同轴 双圆筒旋转黏度计 法 。量程 １ 一 ～１ 。 ａ・Ｓ测量 Ｏ ＯＰ ， 误 差不大于满 刻 度 的 ４ ， 内外 直 径 比＜ １ １ 测 试 温 度 ２ ± Ａ ０ ．， Ｏ
表 １ 环 氧树脂 乳化技术 方法 特 点 优 点 成膜性
直接法
通过机 械搅拌 将粒子分 散于水中， 方法只适用具有高分子 此 量的固体树脂。 工艺简单， 乳化剂用量少。 指多 组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程， 不同类型的乳化剂对 树脂的 物理性能 影响 很大。 普通乳化剂乳化效果均不够 理性， 容易和环氧树 制得的乳液粒径小， 脂 其分散相的平均粒径

化多胺 、 聚酰胺 、 多 一环氧加 成物等用作水性环氧树脂 固化剂的优势与不 足之处 ， 并简单地归纳了水性环氧树脂 固化剂研 究与发展
进程 。
关键 词 ： 环氧树脂； 胺类固化剂； 水性化改性； ； 原理 方法
Ｒｅ ｅ ｅ ｈ ｏ ｒ ｓ ｆＷ ａ ｅ ｂ ｒ ｅ Ｃｕ ｉ ｇ Ａｇ ｎｔ ｏ ｏ ｙ Ｒｅ ｉ ｓ ｓ ａ ｃ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｔｒ ｏ ｎ ｒｎ ｅ ｓｆ ｒＥｐ ｘ ｓｎ
种 ： １ 多 元 胺 与单 脂 肪 酸 反 应 而 制得 的酰 胺 化 多胺 ；２ 二 聚 酸 （） （） 与多 元 胺 进行 缩合 反 应 而 制得 的聚 酰 胺 ；３ 多 元 胺 与 环 氧树 脂 （） 发 生 加 成 反应 而制 得 的 多胺 一 环 氧 树 脂 加 成 物 。三 种 方 法均 是 采 用 在多 胺 分 子 链 中引入 非 极 性 基 团 而 使 改 性 后 的 多 胺 固化 剂 具有两亲性结构 ， 从而改善固化剂与环氧树脂 的相容性 。
环氧树脂具有附着 力高 、 粘接性 强 、 绝缘 性好 、 耐化 学品性 能及机械性能优异 等特点 ， 工业上 已得 到广 泛的应 用。但环 在
氧固化剂 的改性原理 是经过对 多元胺进行 改性 ， 其转化为具 使 有 亲环氧树脂结构的水性 环氧 固化 剂 ， 同时该 固化 剂作 为阳离
氧树脂难溶于水 ， 易溶 于有机溶 剂 ， 而随着社 会 的不断发展 ， 子型乳化剂又完成对环氧树脂的乳化。用该方 法制备的水性环 然 人们的环保意识不断增 强 ， 传统溶 剂型环 氧树脂 已不符合社 会 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 发展要求 ， 因此环 氧树脂 水性化 是其发展 的必然 趋势 。目前 国 行亲水改性 ， 可以保证涂膜的耐化学药 品性能 良好 。 内外环 氧树 脂 的水 性 化 技 术 主要 分 为 乳化 法 和 成盐 法 两 大 类… 。在水性环氧树脂 的应用 中 ， 性环氧 固化剂乳 化环氧树 ２ 水 性 环 氧树 脂 固化 剂 的 改性 方 法 水 脂可以克服其他水性化方法的缺点因而占有 十分突 出的地位。 在环 氧 树 脂 固 化 剂 中 ， 类 最 多 、 量 最 大 、 途 最 广 的 是 种 用 用 胺类 固化剂 ， 但但在 常温 下毒性 大 、 发性 大 、 比严 、 挥 配 固化 快 、 与二氧化碳发生反应 降低效 果等是一 般胺类 固化剂 的缺点 ， 不 符合发展的要求。而水性环氧 固化剂是通 过对传统 的胺类 固化 剂 改 性 而 制得 ， 服 了未 改 性胺 类 固 化 剂 存 在 的缺 点 ， 不 影 响 克 且 涂 膜 的 物 理 及 化 学 性 能 ， 重 要 的 是 以 水 为 溶 剂 ， 大 降 低 了 更 大 Ｖ Ｃ 的含 量 符 合 环 保 的要 求 。 Ｏ 本论 文就 水 性 环 氧 固化 剂 的 改 性 原 理 和 方 法 及 水 性 环 氧 固 化剂 的研究进展进行介绍。 ， 常用 的水性环 氧 固化剂 多为胺类 中的多元 胺 或其改 性产 物 。而改性产物主要是利用多元胺分 子中胺基 上的活泼氢与环 氧树脂分子 中的 环氧基 进行 反应 而改性 。改性 方法 有如 下三

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。

环氧树脂的水性化技术与研究进展摘要:本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；对不同水性化技术方法的特点进行了综述评论。

总结了环氧树脂水性化技术的研究进展及其发展趋势。

关键词:环氧树脂；水性化Abstract:This article focusing on the principles and methods of the technology of waterborne epoxy resin makes a systematic classification and discussion and has summaries and comments of technology and methods of different characteristics of waterborne .It summarizes the research progress of technology of waterborne epoxy resin and its development trend .Keywords: epoxy resins; waterborne0 前言近年来,环境保护日益受到人们的重视, 许多国家相继颁布了控制挥发性有机化合物( VOC)的法规,执行标准愈加严格。

涂料向高固体分和水性化方向发展已成为涂料界的共识, 其中水性涂料由于其高度环保而倍受亲睐。

环氧树脂具有优良的工艺性能、力学性能和物理性能,广泛地应用于胶粘剂、涂料、机械、电子等领域[1]。

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。

而大多数有机溶剂易挥发、易燃易爆、有毒,随着对环境保护的要求日益迫切和严格,使环氧树脂的应用受到了一定限制。

以水为分散介质的环氧树脂体系,与传统的环氧树脂体系相比,避免了因使用有机溶剂而造成的环境污染和资源浪费,并可在室温和潮湿环境下固化,操作性大大改善。

・
米 级 。从 此 意 义 上 讲 ， 学 法 虽 然 制 备 步 骤 多 ， 本 化 成
２Ｏ Ｏ２年 第 ８期
乳 液 聚合 ； 盐 法 是 将 环 氧 树 脂 改 性 成 含 富 酸 或 富碱 成 基 团 的树 脂 ， 用 小 分 子 量 的酸 或 碱 中和 成 盐 ｊ 再 。
１ １ 环 氧 树 脂 的 乳 化 技 术 ．
１ １１ 直接 乳 化 法 ．．
行 反应 ， 制 得 含 亲 水 性 聚 氧 乙烯 、 氧 丙 烯 链 端 的 可 聚 环 氧树 脂 ， 树 脂 不 用 外 加 乳 化 剂 便 可 溶 于 水 ， 耐 该 且
和成 盐 法 两 种 方 法 。乳 化 法 是 环 氧 树 脂 直 接 乳 化 或
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 ， 得 的改 性 环 氧树 脂 不 用 外 加 乳 化 剂 即 能 自 所 分 散 于 水 中形 成 乳 液 。 如 用 分 子 量 为 ４０ ０～２ ０ ０ ００ ０ 的 双 环 氧 端 基 乳 化 剂 与 环 氧 当 量 为 １０的 双 酚 Ａ环 ９ 氧树 脂 和 双 酚 Ａ 混 合 ， 三 苯 基 膦 化 氢 为 催 化 剂 进 以
水 性 增 强 ｌ 另 外 ， 种 方 法 制 得 的粒 子 较 细 ， 常 。 这 通 为 纳 米 级 ， 面 两 种 方 法 制 得 的粒 子 较 大 ， 常 为 微 前 通
直 接 乳 化 法 即机 械 法 ， 用 球 磨 机 、 体 磨 、 氏 可 胶 均 器 等 将 环 氧 树 脂 磨 碎 ， 后 加 入 乳 化 剂 水 溶 液 ， 通 然 再
与 应用 领域 。 关 键 词 ： 性 环 氧 树 脂 ； 性 涂 料 ； 化 水 水 乳

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。

水溶性环氧树脂的研究进展（中北大学材料科学与工程学院，山西太原 030051）摘要：随着社会的不断发展，人们生活水平的日益提高，人们对生活各个方面的质量也有了更高的要求。

水溶性环氧树脂也凭其优越的性能，广泛的应用于各行各业，为创造我们的美好生活贡献了自己的一份力量。

本文将从制纸、涂料等领域来阐述水溶性环氧树脂的研究进展。

关键词：水溶性环氧树脂；涂料；造纸；凝胶浇注成型正文：环氧树脂是一类品种繁多、不断发展的合成树脂，具有固化方便、粘附力强、收缩性低、耐霉菌以及力学性能、电性能、化学稳定性能、尺寸稳定性能优良等可贵的特性，所以可用作粘合剂、涂料、焊剂、铸塑料和纤维增强复合材料的基体树脂，广泛用于机械、电机、化工、航空航天、船舶、汽车、建筑等工业部门。

树脂通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态：①水溶性；②胶束分散型；③乳液。

环氧树脂自身为热塑性的线型结构，受热后固态变为液态，高粘度变为低粘度，只有与固化剂配合使用才具有实用价值（纯正的单组分水性环氧体系也需加入潜伏型固化剂）。

本文将从制纸、涂料等领域来阐述水溶性环氧树脂的研究进展。

1、水溶性环氧树脂的制法环氧树脂结构中含有脂肪族羟基和醚键及活泼性环氧基团，羟基和醚键具有极性，其分子可以与相邻界面之间的游离键反应，形成牢固的化学键，使其具有粘结力强，耐化学药品性和耐溶剂性优异，硬度高、耐磨性好、耐碱性、耐盐雾性好的特点。

因此，研究与开发水溶性环氧树脂是很有必要的。

制造水溶性环氧树脂有多种方法，主要分外乳化型和自乳化型两类。

外乳化型又分为两种，一种是环氧树脂、固化剂分别乳化；二是将环氧树脂和固化寿U共乳化。

由于外乳化是加人表面活性剂，职形成的涂膜综合性能较差。

自乳化是在树脂上接八水链段或基团或加八亲水组分，形成的自乳化分散粒子很小。

因为环氧树脂中环氧基具有较好的反应活性，通过醚化、乳化和接枝化学改性的方法，打开环氧环引八极性基团接枝反应，可以由自由基引发乙烯基菸聚将亲水组分引八环氧树脂。

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。