水性環(huán)氧乳化劑的合成及乳液性能研究.pdf

1、水性環(huán)氧涂料是一種發(fā)展前景看好的環(huán)保型防腐蝕涂料，水性環(huán)氧涂料的核心技術(shù)之一是環(huán)氧樹脂的水性化，三種水性化方法中，機械法穩(wěn)定性太差現(xiàn)在已經(jīng)基本不用了，相反轉(zhuǎn)法和化學(xué)改性法用得最多，相反轉(zhuǎn)法的關(guān)鍵是要選擇結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹脂相似且匹配的乳化劑，而一般的乳化劑不具備這種特點，要想獲得這些與環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)相似的乳化劑必需借助化學(xué)改性法專門制備。相反轉(zhuǎn)法和化學(xué)改性法結(jié)合使用是制備高性能水性環(huán)氧乳液的必然選擇。
　　本文首先采用聚乙二醇二縮水甘油醚

2、和乙醇胺改性環(huán)氧樹脂 CYD-128，合成了一種和環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)相似的水性環(huán)氧乳化劑，通過跟蹤反應(yīng)過程中環(huán)氧值的實時變化，確定了最優(yōu)合成條件：反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時間為5小時，丙二醇甲醚用量為5％。采用傅里葉紅外光譜（FTIR）對乳化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行了分析。并測定了水性環(huán)氧乳化劑的濁點、臨界膠束濃度（CMC）和親水親油平衡值（HLB）等性能指標。其HLB為12.35，在8-18之間，可以用作水包油型的乳化劑，濁點為85℃說明其使用時的相

3、反轉(zhuǎn)溫度不能超過85℃。
　　其次，通過相反轉(zhuǎn)法在環(huán)氧樹脂CYD-011中加入自制的水性環(huán)氧乳化劑和少量溶劑乳化環(huán)氧樹脂 CYD-011，采用正交實驗確定了水性環(huán)氧乳液制備的最優(yōu)工藝條件：環(huán)氧基和胺氫摩爾比為1.10，聚乙二醇二縮水甘油醚與環(huán)氧樹脂CYD-128的摩爾比為8，乳化劑用量為9%，相反轉(zhuǎn)溫度為60℃。制備出的乳液的平均粒徑為50.4 nm，分布較為均勻，固含量為49%，pH值為8，環(huán)氧當(dāng)量為827，粘度為174 mPa

4、·s，穩(wěn)定性良好。
　　最后，采用自制的水性環(huán)氧乳液和合適的水性環(huán)氧固化劑及其它成分配制成了水性環(huán)氧清漆，并采用納米 SiO2顆粒改性水性環(huán)氧清漆。通過電化學(xué)阻抗（EIS）、去離子水接觸角、熱重分析（TG）和掃描電子顯微鏡（SEM）等方法對涂膜的性能進行了評價。研究結(jié)果表明當(dāng)環(huán)氧基與胺氫的摩爾比為1:0.5，納米SiO2顆粒含量為2%，納米SiO2顆粒粒徑為7 nm時，涂膜的耐腐蝕性能最好，涂層的電阻值達到16413Ω。通過和市場