双组分水性环氧树脂研究进展5

    环氧树脂涂料附着力高、耐化学品和溶剂性优异、硬度高、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通常为溶剂型。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，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，Volatile Organic Compound)或不含HAP(有害空气污染物，Hazardous Air Pollutants)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。

    水性环氧的固化剂目前常用的主要有2类，中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说，包括：加成胺或聚酰胺类；自乳化型加成胺或聚酰胺类。具体的改性方法最常用的方法包括减少游离伯胺的含量。封端的环氧多胺类加成物中封端剂的选择对固化产物的性能有较大影响，所合成的固化剂具有良好的亲水亲油平衡性(见表2)。

    表2为封端改性剂不同的水性环氧固化剂与EPON828所形成的双组分涂料涂膜性能。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示，由表2可见，CARDURA E-10封端剂改性水性环氧固化剂所形成的涂膜的柔韧性和抗冲击性明显优于BGE或CGE封端改性水性环氧固化剂。
    湖南大学王丰等采用首先合成端胺基环氧-胺加成物，然后将长链脂肪醇缩水甘油醚和多支链单环氧化合物(物质的量的比1：1)混合后再封端的技术路线，得到了乳化和固化性能优异的新型固化剂。所采用的2种新型封端剂分别为：a.C6～C8脂肪醇缩水甘油醚，b.多支链的单环氧化合物，其结构式为：

    同济大学陶永忠采用环氧树脂(618)与非离子表面活性剂反应生成端环氧基的加成物，再与三乙烯四胺反应形成含有表面活性作用链段的端胺基加成物，而后采用单环氧化合物(丁基环氧丙基醚)封闭部分伯胺氢，最后以醋酸中和成盐制得水性固化剂。

    2、提高相容性对优化体系性能来说是关键。聚合物的相容性一般随分子质量的增长而下降。而Ⅱ类水性环氧体系正是基于极高分子质量的环氧分散体的，因而上述改性方法对于Ⅱ类体系尤为重要。

    3、另一个关键是真空蒸馏除去未反应游离胺。这对Ⅱ类水性体系所采用的固化剂是常用的。移走过量胺的原因在于低分子质量的胺在A和B组分混合时趋于存留于水相中，而不是向环氧粒子迁移。而后游离胺会导致涂料外观出现问题，并增加环氧涂料的敏水性。

    4、尽管改性方法提高了胺固化剂与环氧树脂的相容性，但固化剂的水溶性降低了，且往往随着用于保持水溶液稳定性的有机酸的加入(如乙酸)而下降。根据所采用酸的性质和用量，它或多或少仍将残留在固化层中，因而会造成涂层耐水性和防腐性能的下降。正因如此，任何改性所用的有机酸都必须保持绝对最小量。