自乳化水性环氧树脂的研究进展

醚化反应型是亲核试剂进攻环氧环上的 C 原子 进行反应。现有的可行方法大概有 3 种：1）环氧树脂和 对位羟基苯甲酸甲酯进行反应， 然后中和水解得到水 性环氧树脂乳液；2）环氧树脂与巯基乙酸反应，再中和 水解制得水性环氧树脂乳液； 3）氨基苯甲酸与环氧树 脂反应，产物可稳定分散于合适的胺水混合溶剂中。杨 花娟 等[22]用 乙 醇 胺 与 环 氧 树 脂 E-44 开 环 反 应 在 树 脂 分子侧链上引入伯羟基。 美国杜邦公司[23]利用醚化反 应制得了一种水性环氧树脂体系，用于涂料的底漆，性 能优良。 1.3.3 接枝反应型
水性环氧树脂是指通过物理或化学的方法使环氧
— — — — — — — — — — — — — — — — — — — 收稿日期： 2015-05-27 作者简介： 柯志刚（1990- ），男，硕士，主要从事环境友好型涂料 的合成及其性能研究。
树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散 介质中而获得的稳定分散体系。 与传统的环氧树脂相 比，水性环氧树脂不仅能满足当前环境保护的要求，而 且操作性能较好， 尤其是它与其他水性体系材料配合 使用，可以达到相互弥补、充分发挥各自性能的目的。 水性环氧树脂的突出优势还表现在它既可以在室温 下，又可以在潮湿的环境中固化，有合理的固化时间， 并有较高的交联密度。 但是水性环氧树脂的缺点也非 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[4]。

Abstract: The research progress of Waterborne Epoxy Resins was reviewed and the preparation methods of waterborne epoxy resins were emphatically summarized. At the same time, the application of waterborne epoxy coatings was introduced and the future development of waterborne epoxy resins was prospected. Key words: epoxy resins; waterborne; preparation; application

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。

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。

水性环氧涂料是通过环氧树脂和固化剂反应 交联成膜的, 固化剂的性质对涂膜的物理和化学 性能至关重要。固化剂的改性原理主要是: 通过 改性, 增大亲水性使其能稳定的分散在水中, 提高 与环氧树脂的相容性, 从而提高涂膜的耐水性、耐 腐蚀性。要使环氧树脂与固化剂之间能够混溶、 固化, 需要二者的溶解度参数相匹配。对固化剂 进行改性的方法一般为: 将其用单环氧化合物或 丙烯腈封端以降低伯胺的含量, 尽管这种方法降 低了伯胺的含量, 但骨架上的仲胺仍然足够产生 交联。这种方法降低了固化剂的总体反应性, 延 长了适用期, 提高了与环氧树脂的相容性。 2. 1 型水性环氧固化剂研究进展
型水性环氧固化剂自开发以来取得了很大 进展, 由最早的经过部分成盐的改性脂肪胺水溶 性固化剂发展到后来的不需要采用有机酸成盐的 水性环氧固化剂。经过部分成盐的改性脂肪胺水 溶性固化剂是通过加有机酸成盐来降低反应活性 和增加水溶性、稳定性, 多余的乙酸对钢铁有一定 的腐蚀作用, 因此不宜用于钢铁构件上。为解决 水性环氧涂料耐腐蚀问题, 开发了一些新型固化 剂, 这类固化剂多不需要采用有机酸成盐, 主要是 通过引入聚氧乙烯链, 使其分散在水中, 常采用的 亲水链段有: 聚乙二醇、聚氧乙烯胺、聚氧乙烯二 醇二缩水甘油醚等, 同时利用含有聚氧乙烯链段
Shim p等 [ 7] 采用低分子质量环氧树脂与多乙 烯多胺反应生成多胺-环氧加成物, 再经单环氧 化合物将其封端, 并用醋酸中和部分的仲胺, 以调 节固化剂的 HLB, 以降低固化剂的反应活性, 延 长适用期。
陶永忠 等 [ 8] 则 将 低分 子 量 液 体 环 氧 树 脂
( E51) 与聚乙二醇反应生成端环氧化合物, 然后 与三乙烯四胺反应生成端胺基环氧- 胺加 成物, 再用单环氧化合物封端, 最后用醋酸中和成盐, 制 得 I型水性环氧固化剂。由于长链聚乙二醇的引 入降低了交联密度, 提高了涂膜的柔韧性。

环氧富锌用自乳化环氧树脂合成及其性能研究******************绵阳 622000摘要：自制自乳化环氧树脂，该水性环氧树脂的制备无需外加乳化剂，经过对油溶性环氧树脂的改性，配合水溶型固化剂可实现流畅的相反转，不发生破乳、絮凝、分层。

对颜填料包裹性好，作为环氧富锌涂料主剂对锌粉的分散性、稳定性、防沉等方面表现优秀，漆膜初期耐水、耐盐雾和拉开附着力佳。

自乳化环氧树脂以聚乙二醇为扩链剂，并在环氧树脂上引入亲水基团，从而实现环氧树脂的自乳化，研究得出选用环氧树脂E20，E51，聚乙二醇8000，三氟化硼-乙醚为原料，采用两步法制备的自乳化环氧树脂性能最佳。

重点探讨了反应时间、反应温度、反应摩尔比对自乳化环氧树脂的影响。

0前言富锌涂料由于具有优异的防腐性能而被广泛应用于工业防腐领域，按照树脂基料可以分为无机富锌涂料、有机富锌涂料、有机-无机相结合富锌涂料。

我国重点工程的重防腐涂料配套设计中，以环氧富锌涂料、水性自固化无机富锌涂料和醇溶性无机富锌涂料种为主[1]。

水性性环氧富锌涂料的发展历程大致可分为 3 个阶段。

第一阶段：由水性化的环氧乳液、水性环氧固化剂、锌粉 3 个组分组成。

第二阶段：在水性环氧固化剂中引入亲水性物质，但产品形式不加水。

加入锌粉、助剂，作为涂料的主剂 A 组分（不含水），B 组分为水性化后的环氧乳液（含水）。

第三阶段：环氧树脂中引入亲水性物质，但产品形式不加水。

加入锌粉、助剂等作为涂料的主剂 A 组分（不含水），水性环氧固化剂作为 B 组分（含水）。

第一阶段的产品，由 3 组分构成的水性环氧富锌涂料体系，因配漆工艺繁琐，搅拌时间长，黏度大，消泡难，现场锌尘大等问题，已逐渐淡出市场。

目前水性环氧富锌涂料以第二阶段、第三阶段产品为主流体系。

在第三阶段产品中，自乳化环氧树脂是70-75%丙二醇甲醚溶液，树脂液无水且呈中性。

自乳化环氧树脂的水性化为关键技术，为保证在配漆时使用低剪切力即能发生流畅的相反转，其引入的相同亲水物质含量比普通环氧乳液要多。

新型水性环氧乳化剂的乳化性能及应用研究首先是新型水性环氧乳化剂的乳化性能。

传统的水性环氧乳化剂通常采用有机溶剂作为溶剂，但这些有机溶剂对环境有害，并且易挥发和有毒。

相比之下，新型水性环氧乳化剂通过特殊的分子结构设计和合成工艺，能够在水中稳定形成均匀的乳液。

新型水性环氧乳化剂的乳化性能与其表面活性剂的选择和添加量有关。

合适的表面活性剂能够改善水性环氧乳化剂的乳化性能，增加乳液的稳定性和耐久性。

常用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。

此外，还可以通过调节表面活性剂的添加量和pH值来改变乳化剂的性能。

其次是新型水性环氧乳化剂的应用研究。

由于其良好的乳化性能，新型水性环氧乳化剂在涂料、胶粘剂和电子材料等领域具有广泛的应用前景。

在涂料领域，水性环氧涂料是一种绿色环保涂料。

传统的水性环氧涂料一般采用有机溶剂作为分散介质，但新型水性环氧乳化剂可以将环氧树脂乳化于水中，形成无溶剂或低溶剂含量的乳液，从而降低涂料的挥发性和毒性。

同时，水性环氧涂料还具有较好的涂装性能和漆膜性能，具有广泛的应用前景。

在胶粘剂领域，新型水性环氧乳化剂可以用于制备多种胶粘剂，如水性环氧胶、水性环氧树脂粘合剂等。

这些胶粘剂可以用于粘接各种材料，具有良好的粘接强度和耐久性。

与传统有机溶剂型胶粘剂相比，水性环氧胶具有低挥发性和低毒性的特点，更加环保和安全。

在电子材料领域，新型水性环氧乳化剂可以用于制备电子封装胶、粘接剂和涂料等。

这些材料可以用于电子元件的密封、粘合和涂覆，具有良好的绝缘性和导热性，能够满足电子材料的特殊要求。

综上所述，新型水性环氧乳化剂具有良好的乳化性能和广泛的应用前景。

在涂料、胶粘剂和电子材料等领域的应用研究中，新型水性环氧乳化剂将成为一种重要的环保化学添加剂。

随着技术的不断进步，相信新型水性环氧乳化剂的研究和应用会取得更大突破。

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]。

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。

双组分水性环氧树脂研究进展（一）/2/18/08:32来源:中国环氧网环氧树脂涂料附着力咼、耐化学品和溶剂性优异、硬度咼、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一般为溶剂型。

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，可替代当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）经过化学改性，能够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）阴离子型经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，常见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，柔韧性大为改进,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华东理工大学材料科学与工程学院以苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物作为分散剂，与高分子质量的环氧树脂在较高温度下混合，制备了粒径较小(100 ~ 200nm)的环氧树脂水分散液。

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。

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 脂
相 反 转 法#)"3%$ 分层"而反应型乳化剂!可降低成膜后涂 层 对 水 的 敏 感 性!还 可 提 高 涂 膜 的 耐
一般为3"%.-#3+$!乳 液 的 稳 定 性 好!乳
展得比较成熟&环氧树 脂 水 乳 液 的 制 备 方 法 可 分 为 直 接 法 (相 新型水性环氧树脂&自 乳 化 法 的 主 要 优 势 在 于’首 先 它 不 存 在
反 转 法 (自 乳 化 法 和 固 化 剂 乳 化 法 "见 表 3&
破乳现象)其次它可以与颜填料一起研磨成色浆"这样调色部 分
"
!" 前 言
相反转法"最近相反转技术有了突破性的进展&何青
峰 等 采 $&$% 用 聚 乙 二 醇 和 环 氧 树 脂 合 成 了 非 离 子 型 乳 化 剂 & 实
有机溶剂型 涂 料 容 易 造 成 环 境 污 染$3"%%"开 发 环 保 涂 料 已 验研究表明"合成得到的 多 嵌 段 共 聚 产 物 具 有 最 好 的 乳 化 效 果
M"H27H-.=6"F72GE"#.G"0.H".#F7C"F6H/R"C5X"6"=G#IGE"G"6E=/NO"F72-.P/=>"M70IH"F/=#.G"0.H"C"J"#7M"CG7R"

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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

自乳化水性环氧树脂的研究1前言1.1环氧树脂环氧树脂（Epoxy Resin）泛指含有两个或两个以上环氧基（）的那一类有机高分子化合物，除个别外，他们的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，分子链中含有活泼的环氧集团为特征，可位于分子链的中间、末端或成环状结构，并能由于分子链中活泼的环氧基团可反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体（01igolner）。

环氧树脂是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。

它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值，因此环氧树脂归属于热固性树脂。

属于网络聚合物范畴。

1.2环氧树脂的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、应用范围广。

与其他各类热固性树脂相比，环氧树脂因其特有的环氧基，及分子链上的羟基、醚键等活性集团和极性集团，使环氧树脂具有不同种类和牌号的性能各异的优质树脂。

环氧树脂固化剂种类众多，加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进行多种多样的组合和组配。

从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的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的要求。

环氧树脂及其固化物的性能特点：（1）力学性能高。

（2）粘接性能优异。

（3）固化收缩率小。

（4）工艺性好，固化方便。

（5）电性能好。

（6）化学稳定性好。

（7）环氧固化物的耐热性好。

（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的综合性能最好。

1.3环氧树脂发展简史环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期。

早在1891年，德国的Lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应，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，瑞士的Pierre Castan 和美国的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，引起了人们的重视。

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。