水性环氧乳液性能测试及其应用研究
有机硅氧烷双重改性水性环氧乳液的研究
ｓａ ｅ（ Ｈ ７ ）ａ ｄａ ｉｏ ｒｐ ｈｉ ｈ ｘ ｌ ｅ Ｋ ５ ０ ． ｈ ｏ ｉｃ ｔ ｎｅｆ ｔ ｉ ｔ ｍ ｏ ｓｍ ｃｏｔ ｃ ｉ ｎ Ｋ ５ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｎ ｍ ｎ ｐｏ ｙ ｒ ｔｏ ｙ ｉ ｎ （ Ｈ ５ ） Ｔ ｅｍ ｄｆ ａ ｏ ｆ ｃｓｎ ｅ ｆ ｔ ｉ ｓ ｕ — ｌ ｅ ｓａ ｉ ｉ ｅ ｒ ｉ ｒ ｒ
中 图 分 类 号 ： Ｑ６ ０４ ３ Ｔ ３ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３２ ２ １ ）９— ０ １ ０ ０５ ４ １ （０ １ ０ ０４ — ４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｅ ｂ ｒ ｏ ｙ Ｒｅ ｉ Ｅｍ ｕｌｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｃ ｆ Ｗ ｔ ｒ ｏ ｎｅ Ｅｐ ｘ ｓｎ ｓ ｏ ｗｉｈ
表明 ： Ｋ ５０与 Ｋ ５０含量 占环氧树脂 的质量分数 比为 ５ １ ， 当 Ｈ７ Ｈ５ ：时 双重改性 环氧乳 液具有 良好 的贮存稳 定性 ， 固化 其 涂膜 的耐水性 、 韧性和耐热性能得到很大 改善 。 柔 关键 词 ： 机硅氧烷 ； 氧树 脂 ； 有 环 接枝 ； 改性 ； 接触 角
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｔ ｂｅ ｗ ｔｒ ｏ ｎ ｐ ｘ ｅ ｉ ｍｕ ｓ ｎ ｗ ｓ ｍｏ ｉ ｅ ｙ － ｓ ｒ ｃ ： ｓａ ｌ ａ ｅ ｂ ｒ ｅ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓ ｅ ｌ ｏ ａ ｄｆ ｄ ｂ ｙ—ｍｅｈ ｃ ｙ ｏ ｙ ｒ ｐ ｌｔ ｍｅ ｈ ｘ ｎ ｉ ｉ ｔ ａ ｒ ｌｘ ｐ ｏ ｙ ｒ ｔ ｏ ｙ ｉ
第 ４ 卷 第 ９期 １ ２１ ０ １年 ９月
涂 料 工 业
Ｐ ＮＴ ＆ Ｃ ＡＩ ０ＡＴ ＮＧ ＮＤＵ Ｔ Ｙ Ｉ ＳＩ Ｓ Ｒ
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ９ １ ４１ ．
Ｓ ｐ ２ １ ｅ ．０ １
水性环氧防腐涂料的研究与制备
水性环氧防腐涂料的研究与制备摘要：结合具体的水性环氧防腐涂料的工作和环境特点，考察不同自制水性环氧乳液、自制环氧固化剂，环境友好型防锈颜料，在水性双组分环氧涂料中对附着力、耐冲击、耐水耐盐雾性的影响。
从水性环氧固化剂、水性环氧乳液原材料选取、搭配，防锈颜料的选择等多个影响涂料性能的因素和条件进行分析，以求分析出影响漆膜各项性能的最大因素。
获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
关键词：水性；改性胺；环氧乳液；防锈颜料引言：水性双组分环氧防腐涂料因其性能突出而获得市场广泛认可。
近年来从环氧乳液方面，环氧固化剂方面还是防锈颜料方面对其性能影响进行研究的文章不少[1-2]。
但从自主合成环氧乳液和固化剂出发，探讨环氧乳液、环氧固化剂和防锈颜料这3个对环氧防腐涂料性能影响最大的因素的相关文章较少。
结合工程机械、汽车零部件等应用领域对漆膜的性能要求，以及可能出现的高湿度涂装，本文通过测试漆膜的早期（24h）耐水性，耐盐雾性、附着力和耐冲击性，分析水性改性胺环氧固化剂、水性环氧乳液原材料的选取、搭配，以及防锈颜料的选择搭配对涂料性能的影响，找出能平衡涂料稳定性和漆膜各项性能的环氧乳液和环氧固化剂方案，同时获得水性双组分环氧防腐涂料最佳方案。
一、实验部分1.1、实验原料及步骤水性改性胺环氧固化剂：在干燥氮气保护下，将三乙烯四胺TETA（分析纯）投入到装有回流冷凝管、温度计及搅拌器的500 ml四口反应瓶中，在65±5℃时滴加环氧E51（巴陵石化）和PM混合物，反应4 h得到TETA与E51加成物；升温至70±5℃，滴加聚乙二醇二缩水甘油醚PEGDGE 215，反应3 h；升温至75±5℃，滴加单环氧化合物BEG（江苏森菲达）封端，反应至活泼氢当量为（120±10），最后加入去离子水稀释到60%固含。
环氧乳液：将E20溶于PM中，加入用PEG-8000、PEG4000（陶氏）自制的反应型乳化剂，在65-75℃，高速分散(2000-3000/min)下缓慢加入去离子水直至相转换，稀释至所需的固含和粘度。
水性环氧防腐漆配方及应用研究
水性环氧防腐漆配方及应用研究随着环保意识的增强，对高性能防腐涂料的需求也十分迫切。
本文介绍了水性环氧防腐涂料的制备方法，讨论了水性环氧体系的优点。
标签：水性环氧；底漆；防腐性引言随着国家对环境保护的重视及人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的重要方向和研究热点。
水性环氧防腐涂料是以水为分散介质，环氧树脂作为主要成膜物质的一种的涂料，因其绿色环保、生产施工方便、无安全隐患、成本较低等优势而成为研究热点。
1.实验部分1.1实验原料和制备方法主要原料：水，润湿剂，分散剂，增稠剂，消泡剂，助溶剂，闪锈剂，环氧乳液及固化剂（美国翰森，亨斯曼，美国空气化学，自制），功能填料（三聚磷酸铝粉，磷酸锌粉），滑石粉，硫酸钡，云母粉等。
A组份制备方法：在搅拌釜中依次加入水，润湿剂，分散剂，闪锈剂，助溶剂，消泡剂等，控制搅拌速度为400转/min，搅拌20min-30min，然后将滑石粉，磷酸锌粉，硫酸钡，三聚磷酸铝粉，云母粉等加入上述混合液中，开启高速分散模式，转速900转/min。
搅拌1h，加入反应釜中分散均匀，最后加入环氧树脂乳液，增稠剂制得水性环氧防腐涂料A组份，并将A组份研磨至细度≤40um。
B组分制备方法：在搅拌釜中加入消泡剂，润湿流平剂，水性环氧固化剂搅拌均匀即可。
1.2水性环氧防腐涂料基本配方水性环氧防腐涂料基础配方见表1所示。
1.3试验仪器和水性环氧防腐涂料性能检测漆膜硬度仪（TQC-SP0500），高速分散搅拌器（FJS-300），盐雾试验仪（YWX/Q-250），NDJ旋转粘度计等。
水性环氧防腐涂料依据《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014标准要求制作检测样板。
2.结果与讨论2.1水性环氧树脂乳液与固化剂体系对成膜性能的影响2.1.1胺氢当量对漆膜基本性能的影响本试验采用自主开发的水性环氧树脂固化剂体系，研究胺氢当量对漆膜基本性能的影响。
其结果如表2所示。
2.1.2防腐清漆对比试验影响本文通过自主开发的水性环氧乳液清漆体系与市售产品清漆体系进行对比试验，其性能结果如表3所示。
Ⅱ型水性环氧树脂性能的试验研究
关键 词 ：环 氧树 脂 ；抽 ｝涂料 ； 固化 剂 ； 生
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｑ３ ． ２５
文献标识码 ：Ｂ
文章编 号：１０＿６６ ２０ ）０－ ５０ ０９ １９（ ０７ １． 。 ２ － － 加１
０ 概 述
水性 环 氧 树 脂 广 泛 用 于水 性 环 氧 地 坪 漆 及 各
粒径大小 、 玻璃化温度 、 粘度 ， 特别是和固化剂 的相容性 ， 决定了水性环氧树脂的制漆性能。
Ⅱ型 水 性 环 氧 树 脂 成 膜 机 理 不 同 于 一 般 丙 烯 酸 乳 胶 漆 ， 者 主 要 靠 乳 液 粒 子 的相 互 融 合 而 成 后
种水性防腐漆 中， 分为 Ｉ 型和 Ⅱ型。Ⅱ型水性环氧
中没有颜填料 ， 可以直观地观察到 Ⅱ型水性环氧树
脂 和 固化剂 的成 膜过 程及 漆膜 性 能 的优劣 。
１ 实验部分
１１ 原材 料 ．
４ １型水 性环 氧树 脂 的规 格指 标见 表 ｌ 种 Ｉ 。
表 １ １型水 性环 氧树 脂 的 规 格 指 标 ／
适 量消 泡剂 、 湿 剂 、 润 流平 剂 ， 乙组 分为 固化 剂 ， 甲 组分 ： 乙组 分 ： １ ４： 。
制得 的水性 环氧 漆膜 性 能指标 如 下 ：
反 应 程 度 对 乳 液 稳 定 性 影 响 也 较 大 ， 们 以 我 Ｐ Ｇ００ Ｅ １００和 Ｅ ２ 等 当 量 反 应 。 小 时 取 样 一 次 ， 一Ｏ 每
［ 稿 日期 】 ０ ７ ０ — ０ 收 ２ ０ — ８ １
性 固化剂的反应相对 比较复杂 ， 是一种多相体系的
成 膜 固化 ， 及 到乳 液粒 子 相互 融合 、 涉 固化剂 分 子
水性环氧乳液的制备及其性能研究
胶 体 与 聚 合 物
第３ １ 卷
逐渐增加 ， 涂膜的热稳定性增加 ， 四种涂膜在温 ７ ０ ℃时均具有 良好的热稳定性。 在环氧值 ： 胺氢值 的摩尔 比为 １ ： １ ， 涂料 固含 度低于 ２ 为３ ０ ％的条件下， 将乳化剂含量不同的环氧乳液 ２ ． ４ 乳 化温度 对乳 液粒度分 布 的影响 在 乳化 剂用 量为 ９ ％的条 件下 ，通 过改 变乳 与 固化剂反应涂膜 ， 在 室温下 固化完全后 ， 分别
双 酚 Ａ 环氧 树脂 Ｅ 一 ５ １ ， 工业 级 ； 三 羟 甲基 丙 烷 三缩 水 甘油 醚 （ 伽 Ｅ Ｇ） ， 工业 级 ； 水 性 环 氧树
２ 结 果 与讨 论
２ ． １ 乳化 剂用 量对 乳液及 其涂 膜性 能的影 响
脂 固化剂 ， 工业 级 ； 丙二 醇 甲醚 ， 化学纯 ； 聚 乙二
醇（ Ｐ Ｅ Ｇ ４ ０ ０ ０ ） ， 化学纯 ； Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ 酸， 实验室 自 制。 １ ． ２ 水性环氧树脂乳液及清漆的制备 １ ． ２ ． １水性环氧树脂乳化剂 的合成 在三 口烧瓶
中 加 入 摩 尔 比为 １ ： ３ ： ４的 Ｔ ＭＰ Ｅ Ｇ、 Ｐ Ｅ Ｇ ４ ０ ０ ０ 、 环
９ ％时 ， 乳液的离心稳定性不再变化。随着乳化剂 用量 的增加 ， 涂膜 的硬度和附着力先变好后又变 差 。综合考虑涂膜表观 ， 乳化剂用量为 ９ ％最佳。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ２ ． １ ２ 通讯作者 ： 古绪鹏教 授 ， 主要研究 方 向： 水性涂料 与 导电高分子材料． Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｇ ｘ ｐ ＠ｂ ｈ ｕ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ａ
硬度 附着力 涂膜表观 ／ ｝ Ｉ ／ 级 ２ 欠丰满 ， 光泽度一般， 流平性好 ３ 丰满 ， 光泽度好， 流平性好 不分层 ３ 丰满 ， 光泽度好， 流平性好 不分层 ２ 较丰满 ， 光泽度好 ， 流平性欠佳
水性环氧聚氨酯乳液的制备及性能研究
３ ８
邓朝霞： 水性环氧聚氨酯乳液的制备及性能研究
绝 缘材 料 ２ ０ １ ３ ， ４ ６ （ ２ ）
水性环氧 聚氨 酯乳液 的制备及性能研 究
邓朝霞
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究摘要：环氧树脂是一种化学性质优异的材料，其中包含环氧基、羟基和醚键等多种活性反应基团，因此在各种领域得到广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂由于其高挥发性有机化合物（VOC）含量已经无法满足现代绿色环保的需求，因此研究环氧树脂水性化技术及其改性化方法就显得非常重要。
通过采用自制反应型表面活性剂作为亲水基团，并加入低分子量环氧树脂等原料进行制备，可以得到环氧当量在800g/eq左右的水性化环氧树脂。
与市售的水性环氧树脂相比，这种材料具有优异的打磨性能和耐水性能，而且干燥性能也更加出色，适合于“湿碰湿”体系。
此外，由于它能添加更少的固化剂，因此也具有更好的性价比。
鉴于此，本文将讨论新型改性水性环氧树脂的植被以及改性后的性能，旨在推广和应用水性化环氧树脂技术，促进经济可持续发展和环保事业的发展。
关键词：水性环氧树脂；制备；性能前言：环氧树脂是一种常用于涂料、粘结剂等产品的树脂基体，由于其具有优异的附着力强、力学性能高、耐化学品性和电绝缘能力等特性，在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域得到了广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂存在致毒、挥发性强等问题，因此研究环保、安全而有效的水性环氧树脂已成为专家学者的关注重点。
本研究合成的新型水性环氧树脂具有更大的分子量以及更好的乳化效果，同时与常规水性环氧树脂相比稳定性更佳、早期打磨性能更好、耐水性能更优秀，解决了目前水性环氧树脂存在的一系列问题。
此外，本研究中合成的水性环氧树脂还具有优异的成膜性能，涂层表面光滑、均匀，具有良好的外观效果。
一、水性环氧树脂改性研究进展（一）聚氨酯改性水性环氧树脂聚氨酯具有良好的韧性、耐冲击性和耐腐蚀性等优点，对环氧树脂进行改性可以有效改善其本身的质脆、耐冲击性不足的缺点，提高涂膜的综合性能。
改性方法可以采用物理共混合共聚改性法。
通过将不同粒径的水性聚氨酯与市售水性环氧乳液进行物理共混，当水性聚氨酯粒径为55nm且比例为5%时，可明显增强环氧树脂的韧性，并提高拉伸性能和涂膜的耐冲击性和柔韧性等[1]。
水性环氧乳化型固化剂(AEEC)乳化特性研究
作 者 简 介 ： 卫 （９４ ）女 ， 秦 １ ８ 一 ， 河北 石 家庄 人 ， 士 ， 硕 主要 从 事 高 聚物 的合 成 与 改 性 等 方 面 的研 究 。Ｅ ｍａｌｓｉ ｔｄ ｎ＠１３（ｍ － ｉ ｉ．ｕ ｅｔ ６ ． ： ｊｓ ｔ ｏ 通 讯 作 者 ： 武 炳 。Ｅ ｍａ ： ｂｈ ＠ｎ ｐ ． ｕｃ 舒 — ｉ ｗ ｓ ｕ ｗ ｕｅ ．ｎ ｌ ｄ
因此 ， Ｐ在 工业 上获 得 了广泛 的应 用 。 传统 的 Ｅ Ｅ 但 Ｐ
以及 固化剂 的成 盐率 对乳 液稳 定 性影 响较 大 ，本 文
主要 报 道 了相反 转 的乳 化机理 以及成盐 率 对乳 液稳
定性 的影 响 。
涂料 通 常为溶 剂 型 ，使 用 时 因大量 的有 机 溶剂 挥发 而 给环 境 带来 危 害 ， 以开发 水 性 Ｅ 所 Ｐ体 系 ， 即不含 Ｖ Ｃ或低 Ｖ Ｃ和 不 含 Ｈ Ｐ的 体 系 已 成 为 新 的研 Ｏ Ｏ Ａ
０ 前 言
环 氧 树脂 （ Ｐ 固化体 系 中活性 极 大 的 环 氧基 、 Ｅ ）
Ｅ Ｐ的乳化 。因为成 盐 剂会 在 固化 过程 中挥发 ， 固 故 化 物结 构 与溶 剂型 Ｅ Ｐ体 系相 似 。
羟基 等极性 基 团 以及 分 子 中含 有 的醚键 、胺键 和 酯
将Ａ Ｅ Ｅ Ｃ与 Ｅ Ｐ以适 当 比例配 合 ，通 过相 反 转 法 可制 备 出较稳 定 的水 乳液 。 验 中发 现 ， 化技术 试 乳
分 离 ３ ｎ不 分 层 ， 含 量 为 １ ％的 乳 液 室 温 静 置 周 不 分 层 。 ０ ｍｉ 固 Ｏ
关键 词 ： 性 ； 水 固化 剂 ； 氧 树 脂 ； 反 转 环 相 中 图分 类 号 ：Ｑ ２ ． 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ４ ２ ４ （０ ０ ０ — ０ ５ ０ Ｔ ３３ ５ Ａ １０ — ８ ９ ２ １ ）６ ０ １－ ６
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水性环氧乳液性能测试及其应用研究水性环氧乳液能否与固化剂配合形成良好的固化体系，是水性环氧乳液研究的重要一环。
对水性环氧乳液而言，其固化剂还必须是可溶于水或可分散于水中的。
改性的环氧树脂分子中可以保留和不保留环氧基，其固化可以靠环氧基与固化剂交联固化，也可以靠引进的双键、羧基、羟基等官能团与相应的引发剂或固化剂交联固化，有些还可以不加固化剂自行成膜。
本文通过两种方法制得的两类水性环氧乳液的性能进行了测试，并对自制的改性环氧固化体系的应用性能作了初步的研究。
1水性环氧乳液的性能
水性环氧乳液性能测试结果见表1，表中A列为外加乳化剂法制备的水性环氧乳液，B列为化学改性法制备的水性环氧乳液。
表l 水性环氧乳液性能测试结果
2水性环氧乳液拉径的测定
当分散相尺寸范围在0.1μm-3.5μm之间时可得到蓝白色的细乳状液。
图1甲是40g环氧树脂E51与10.72克二乙醇胺及6.2g冰乙酸反应所得改性水性环氧乳液的粒度分布图，其中①是分散相的微分分布曲线，②是分散相的积分分布曲线，D3=0.283μm,
由以上数据可知分散相粒径小于2.328μm的占97%。
这些说明分散效果很好:图1乙恒温乳化温度80℃、乳化时间60min、乳化剂OP-10的量3.5g，乳化剂SP-60的量0.5g、乳化剂十二烷基苯磺酸钠的量0.75g、水的滴加量200m1，乳化剂在油中法即转相乳化法所得环氧树脂水性乳液的粒度分布图，其中DSO=44.240μm，由以上数据可以看出，化学改性法所得乳液的平均粒径远远小于外加乳化剂法所得乳液的平均粒径。
图1 改性树脂水性体系粒度分布图
3、2E4MZ固化改性树脂水性环氧乳液
本文以2一乙基-4一甲基咪唑(2E4MZ)为固化剂，与水性环氧乳液配成固化体系，测试了其涂膜的性能，对这些固化剂在水性环氧乳液中的应用做了初步的探索。
3.1 2E4MZ在改性水性环氧乳液中用量的确定
表2 2E4MZ用量对固化物中不溶物含量的影响
用本文所制备的改性水性环氧乳液，分别与一系列用量不同的2一乙基4甲基咪唑(2E4MZ)组成固化体系，按照
的工艺固化后，测定固化物的不溶物含量，结果见表2和图2。
表2中A为化学改性法制备的开环率为50%的改性E51环氧树脂，经乙酸100%成盐后加水配成固含量为36.6%的水乳液。
图2不溶物含量随2E4MZ用量的变化曲线由图2看出，在相同的固化条件下，固化物的不溶物含量随2E4MZ 用量的不同存在一个最大值。
即当2E4MZ为0.81g时，固化物中不溶物含量最高，而当2E4MZ用量小于0.81g时，随2E4MZ用量的减少，固化物中不溶物含量降低;当2E4MZ用量大于0.81g时，随2E4MZ用量的增多，固化物中不溶物含量也降低。
这是因为2E4MZ与环氧树脂的反应先是咪唑分子上的仲胺活泼氢与环氧基加成生成加合物;接着咪唑分子上叔氮原子打开环氧基引发阴离子聚合反应，当2E4MZ
用量较少时，不能使所有的环氧基都反应而形成交联结构，固化不完全，所以交联程度会降低。
固化物中不溶物含量减少:而当2E4MZ用量较多时，虽然会反应掉所有的环氧基，但只是生成环氧树脂分子与2E4MZ反应的加成物，分子量稍有增大，却未能形成有效的交联网状结构，因此也使不溶物含量降低。
综合以上分析可知，对于E51改性树脂//2E4MZ固化体系，2E4MZ的最佳用量应为0.81g。
3.2固化体系的性能测试
称取l0g开环率50%，固含量40%的改性E51水性环氧乳液，加入一定量的固化剂组成固化体系，按照一定的工艺进行固化后，对其涂膜性能进行了测试。
测试结果见表3:
表3 固化体系的组成及其涂膜性能
可见固化后的涂膜呈浅黄色，平整光滑，具有较高的附着力和优异的耐水性，硬度也比较高。
4小结
(1)从稳定性或乳液粒径来讲，化学改性法所得水性环氧乳液优于外加乳化剂法所得水性环氧乳液。
且前者冻融稳定性也好于后者。
(2)2E4MZ可溶于E51改性树脂水性体系中形成稳定的单组分固化体系。
水性环氧乳液与2E4MZ用量比为27.5g/0.81g为其最佳组成;固化后的涂膜呈浅黄色，平整光滑，具有较高的附着力和优异的耐水性，硬度也比较高。