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水性環氧樹脂固化劑的研究

2019-05-07

  環氧樹脂涂料具有硬度高、耐磨性好、附著力高和耐化學藥品性能優異等特點,廣泛應用于涂裝領域。近年來隨著人們環保意識的不斷提高,許多國家相繼頒布了限制揮發性有機溶劑(VOC)的環保法規,涂料的水性化成為涂料發展的重要趨勢。目前國內外環氧樹脂的水性化技術主要分為乳化法和成鹽法2大類。乳化法指的是環氧樹脂的直接乳化、不用外加乳化劑的自乳化或水性環氧固化劑乳化,而成鹽法則是將環氧樹脂改性成富含酸或富含堿的樹脂,再用小分子質量的堿或酸進行中和。水性環氧固化劑乳化環氧樹脂是最重要的水性化技術,它可以克服其他水性化方法的缺點。

  在環氧樹脂固化劑中,胺類固化劑種類多、用量大、用途廣,但是一般的胺類固化劑在常溫下揮發性大、毒性大、固化偏快、配比太嚴、甚至吸收二氧化碳降低效果。而水性環氧固化劑是經過對傳統的胺類固化劑改性而得,它克服了未改性胺類固化劑的缺點,不影響涂膜的物理和化學性能,且以水為溶劑,VOC含量符合環保要求。就水性環氧固化劑改性原理、改性方法以,及國內外水性環氧固化劑的研究進展進行介紹。

  要使環氧樹脂與固化劑之間能充分混合、固化,就要使2者的溶解度參數相匹配。溶解度參數大的固化劑與疏水性的環氧樹脂間的溶解度參數差異較大,得到的涂膜的綜合性能不好;而溶解度參數小的固化劑與環氧樹脂溶解度參數匹配,但它難溶于水,不能穩定的分散在水中,因此需對其進行改性。水性環氧固化劑改性的原理是對多元胺進行改性,使其成為具有親環氧樹脂結構的水性環氧固化劑,同時該固化劑又作為陽離子型乳化劑完成對環氧樹脂的乳化。用該方法制備的水性環氧樹脂乳液具有良好的穩定性,并且由于環氧樹脂組分不需進行親水改性,可以保證涂膜的耐化學藥品性能良好。

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