1、固化剂改性技术 水性环氧的固化剂目前常用的主要有2类，包括：加成胺或聚酰胺类；自乳化型加成胺或聚酰胺类。具体的改性方法如下： 1、最常用的方法包括减少游离伯胺的含量。这种方法有双重功效。首先，降低了固化剂的整体反应活性，这对延长体系的贮存期有利。第二，改性的主要效果是使环氧和固化剂的相容性得到了极大提高。典型的降低伯胺含量的方法包括用单缩水甘油醚、甲醛和不饱和化合物。如丙烯腈(这些物质可以发生Michael加成反应)与固化剂反应。尽管伯胺的含量降低了，骨架上还有高含量仲胺以保证交联完全。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，常用的苯基缩水甘油醚或甲苯基缩水甘油醚等封端
2、剂，因所含柔性链段较少，所形成的封端环氧多胺加成物类固化剂与双酚A环氧树脂的固化产物，存在柔韧性差、冲击强度低的缺点。华南理工大学化学工程所的周继亮采用具有多支碳链的单环氧化合物C1214叔碳酸缩水甘油酯封端环氧多胺加成物(CAROURAE-10)，从而在环氧固化剂中引人具有增韧作用的柔性碳支链，以提高其固化产物的柔韧性和耐冲击性；然后用一定量的冰乙酸与其发生成盐反应，以增加其亲水性。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。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，
3、VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物，HazardousAirPollutants)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，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)。 封端改性剂表干时间/h膜透明性铅笔硬度柔韧性/mm冲击强度/(kgcm)
4、BGE34基本透明H240CGE34透明2H430CARDURA E-1034透明H150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。由表2可见，CARDURAE-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。 1.26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.C6C8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
5、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
6、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。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。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，VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物，Hazard
7、ousAirPollutants)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。 四、水性环氧防腐涂料研究进展 近年来水性环氧涂料用作金属基底的防腐蚀涂料，已经成功地在铁路机车、公共汽车、建筑桥梁、船舰饮水舱、压载舱(煤焦油改性水性环氧涂料作防潮隔膜)以及核电站反应水池的钢结构上应用，具有环保和安全无毒的优势。上海建筑科学研究院采用环氧树脂、丙烯酸单体、过氧化异丙苯(DCP)合成出自乳化水性环氧树脂，该树脂可以与油性环氧固化剂(如T31)很好地相容并固化成膜，清漆以及所配制的防腐蚀涂料的常规力
8、学物理性能达到溶剂型环氧树脂涂料水平，如表3所示配方组成。编号原材料用量/kg1水性环氧树脂5002防锈剂水溶液2203防锈颜料198.54丙二醇205填充料506增调剂N5107分散剂108杀菌剂1.5总计1000表3钢结构防腐蚀涂料配方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。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，VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物，HazardousAirPollutants)的体系成为新的研究方向，
9、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。 孙金余等采用超声分散工艺由纳米粉末SiO2制成了水性环氧纳米涂料，提高了涂膜的干燥性和致密性，改善了易龟裂、起泡的不足，提高了涂层的附着力和稳定性，大大增强了涂膜的持久防腐效果。该漆膜具有接近红丹漆的防护性能。他们采用阳离子表面活性剂对纳米SiO2粉末进行表面处理，其浆体配方如表6所示。表6料浆配方材料质量/g纳米SiO2粉末13表面活性剂(十二烷基磺酸钠)12分散剂0.51.5消泡剂(Fomaster)12去离子水35mL 华南理工大学以导电性聚吡咯/二氧化硅(PPy
10、/SiO2)复合材料作导电添加剂，聚酰胺X-650作固化剂，可制备出具有良好综合性能的水性环氧抗静电涂料。当PPy/SiO2和聚酰胺X-650的用量分别为环氧乳液的4%和30%时，涂层的电导率达3.110-8Scm-1，对玻璃和马口铁的附着力为1级，耐冲击性为50cm，铅笔硬度H，耐水性和抗弯曲性能优良。近些年来利用丙烯酸类改性环氧树脂，得到的水性乳液粒子较细(可达纳米级)，乳液稳定性好。它既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良防腐性，又兼具丙烯酸树脂光泽、丰满度、耐候性好等特点，特别适用于罐头内壁涂料和汽车防腐涂料。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
11、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。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，VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物，HazardousAirPollutants)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。 五、水性环氧涂料在建筑及其他领域应用 1、建筑、装饰领域 环氧乳液水泥砂浆修补材料是由环氧树脂经乳化后与水泥、砂子、填料按一定比例配制而成的一种聚合物水泥砂浆，具有与混凝土、石材和瓷砖等多种材料的粘结力强、耐水、耐酸碱、耐冲
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