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水性环氧树脂涂料的研究进展
发布日期:2009-07-24

       摘要:本文介绍了水性环氧树脂的研究进展,制备方法和分类,并总结了现有水性环氧产品的主要应用。
关键词:水性环氧 研究进展 分类 应用
Abstract:The paper introduces the development, production and classification of waterborne epoxy, and its application as well.
Keywords: waterborne epoxy, development, classification and application 
环氧树脂水性化是指将环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散在水中而配得稳定的分散体系。国外自20世纪50年代就开始了环氧树脂的水性化研究,其中将环氧树脂制成乳液是最常用的研究途径。水性环氧树脂配合固化剂最为广泛的用途是用作涂料。
1 水性环氧树脂涂料的分类
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:
1.1 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。采用液体环氧树脂固化的涂膜交联密度较高,形成后的涂膜硬度很高,但柔韧型和抗冲性能较差,一般适合作为地坪涂料,若用作金属防腐涂料则脆性太大。
1.2 II型水性环氧树脂体系
该体系采用高分子量固体双酚A型环氧树脂。制备高分子量水性环氧树脂乳液必须要求特殊的高速分散设备,并且在加热和添加少量溶剂的条件下才能制得粒径较小、粒子分布较窄的乳液。同时要得到稳定的高分子量水性环氧树脂乳液,需在其分子中引入具有表面活性作用的亲水链段,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,并且亲水链段多为含醚键的碳链,所以对固化后涂膜有一定的增韧作用,可配制柔韧性好的防腐蚀涂料。由于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,因而固化
 

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