高性能單組分水性環(huán)氧樹脂涂料的研制.pdf

1、近年來，水性環(huán)氧樹脂涂料以其無毒、無味、不燃、無溶劑排放、施工簡便等優(yōu)點而成為環(huán)氧樹脂涂料可持續(xù)發(fā)展的重要方向，其中單組分環(huán)氧涂料由于具有操作工藝簡化、易于實施、環(huán)境污染小、不浪費原料和儲存期長等優(yōu)點而特別引人關注。本文針對目前國內市場上僅有雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料產品而單組分水性環(huán)氧涂料基本依賴進口這一現(xiàn)狀，通過合成反應性乳化劑和與環(huán)氧樹脂具有較好相容性的潛伏性固化劑，最終成功開發(fā)出綜合性能優(yōu)異的單組分水性環(huán)氧樹脂涂料。本文的主要研究內

2、容及研究結論如下：
　　1、反應性乳化劑的合成及其乳化性能研究。本文通過在低分子量環(huán)氧樹脂E-51中引入具有表面活性的聚醚多元醇分子鏈段，合成了反應性乳化劑，并通過相反轉法配制了水性環(huán)氧樹脂乳液，對乳液穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)研究。研究表明，采用三氟化硼-胺絡合物為催化劑、聚醚多元醇相對分子量在3000~6000、環(huán)氧基與羥基的摩爾比為2:1時、反應溫度為120℃時合成的乳化劑具有較好的乳化效果。當乳化劑的用量為20％時，在60℃下通過相

3、反轉法配制的乳液，其乳液粒徑約為0.38μm，在3000 r／min離心30min不分層。
　　2、利用甲醛和單環(huán)氧化合物對雙氰胺進行改性，合成了單組分水性環(huán)氧樹脂固化劑。研究確定了最佳反應條件，對產物進行了紅外光譜表征和固化性能研究，配制了水性單組分環(huán)氧涂料，研究了涂層的基本性能。結果表明：甲醛與雙氰胺物質的量比為1:1時，在80℃下反應1.5小時后，加入相同摩爾數(shù)的單環(huán)氧化合物合成得到的固化劑，其與環(huán)氧樹脂組成物固化溫度在92

4、℃~138℃之間。與環(huán)氧樹脂所配制的單組分水性環(huán)氧樹脂涂料乳液粒徑約為0.36μm，在3000 r／min離心30min不分層，涂料的儲存期為4個月。該水性涂料漆膜的附著力、沖擊強度、鉛筆硬度、柔韌性、耐熱性等性能優(yōu)良，但耐水性能較差。
　　3、利用雙酚A酚醛樹脂和雙氰胺反應，制備了另一類水性環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑。研究表明用該潛伏性固化劑固化環(huán)氧樹脂E-51時最佳用量為40%，固化溫度在95℃~150℃之間；固化動力學研究表明，該