水性環(huán)氧樹脂的制備研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的性能而且應(yīng)用廣泛，但隨著環(huán)保要求的日益嚴格，以水為分散介質(zhì)，VOC含量低的水性環(huán)氧樹脂成為了研究重點。本文以聚乙二醇改性環(huán)氧樹脂合成水性環(huán)氧樹脂乳液，開發(fā)出低成本、無有機溶劑、環(huán)保、儲存性能良好的水性環(huán)氧樹脂乳液。
　　本文分別以過硫酸鉀和三氟化硼乙醚為催化劑，環(huán)氧樹脂E-31和聚乙二醇PEG為原料合成環(huán)氧樹脂乳化劑，并用相反轉(zhuǎn)法對環(huán)氧樹脂E-54進行乳化，制備了固含量為50％的水性環(huán)氧樹脂乳液。分析了環(huán)氧樹脂乳

2、化劑的FT-IR和1HNMR譜圖，可知環(huán)氧基團開環(huán)與羥基發(fā)生了反應(yīng)，且反應(yīng)比較完全。以PEG600為原料，環(huán)氧基團的轉(zhuǎn)化率，以過硫酸鉀為催化劑是93％，以三氟化硼乙醚為催化劑可達98％。對兩種催化劑體系進行了系統(tǒng)研究，實驗發(fā)現(xiàn)以過硫酸鉀為催化劑所需的反應(yīng)溫度較高，為170℃，合成的水性環(huán)氧乳液室溫儲存期在三個月以下，以三氟化硼乙醚為催化劑，反應(yīng)溫度為80℃，乳化劑用量達到15％以上時，乳液穩(wěn)定性優(yōu)良，室溫儲存可達半年以上。實驗確定了催化

3、劑為三氟化硼乙醚，用量在0.3％～0.9％，PEG分子量為6000，環(huán)氧基與羥基摩爾比為1∶1，乳化劑用量為15％。
　　以間苯二胺作為固化劑，對自制的水性環(huán)氧乳液進行固化性能研究，在100℃×1h+150℃×4h條件下固化，固化物涂膜光滑，為深褐色，固化優(yōu)良。研究了PEG分子量對固化物性能的影響，確定PEG分子量為6000。研究了環(huán)氧基與羥基摩爾比對固化物性能的影響，綜合各方面性能，確定環(huán)氧基與羥基摩爾比為1∶1。乳化劑用量對固

4、化物性能影響明顯，隨著乳化劑用量的增加，固化物的鉛筆硬度下降，吸水率增大，拉伸剪切強度先增大后下降，確定乳化劑用量為15％。
　　以聚硫醇為水性環(huán)氧乳液的固化劑，DMP-30為固化促進劑，在常溫下就能進行固化，固化物透明。對水性環(huán)氧乳液用聚硫醇固化的產(chǎn)物進行了紅外表征。研究了聚硫醇與水性環(huán)氧乳液中E-54的質(zhì)量比對固化物性能的影響，確定PSH∶E-54為1∶2。實驗發(fā)現(xiàn)隨著促進劑用量的增加，固化時間縮短。研究了涂膜時間對涂膜外觀的