在水性環(huán)氧體系里水性環(huán)氧樹脂一般以普通標(biāo)準(zhǔn)油性液體或固體環(huán)氧樹脂進(jìn)行接枝、乳化等方式制成水性環(huán)氧樹脂乳液,以大致50%的固體份的乳液形式作為商品出售。通常水性環(huán)氧樹脂乳液直接作為B組份現(xiàn)場使用,不需要稀釋,也不需要在乳液里進(jìn)行研磨、調(diào)色、添加助劑。
水性環(huán)氧樹脂固化劑品種較多,固化劑的性能決定最終環(huán)氧樹脂組合物性能。水性環(huán)氧固化劑添加比例較樹脂大,固化劑分子量達(dá)幾千以上、每個(gè)分子鏈段中可參加交聯(lián)反應(yīng)的活性基團(tuán)在6-7個(gè)以上。因此水性環(huán)氧樹脂固化組合物交聯(lián)密度和硬度更高,固化速度較快、韌性也較好。
在環(huán)氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團(tuán),同時(shí)保證每個(gè)改性環(huán)氧樹脂分子上有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基,所得的改性環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和環(huán)氧樹脂反應(yīng),形成端基為環(huán)氧基的加成物,利用此加成物和環(huán)氧當(dāng)量為190的雙酚A環(huán)氧樹脂和雙酚A混合,以三苯基磷為催化劑進(jìn)行反應(yīng),可得到含有親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環(huán)氧樹脂。這種環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即可溶于水中,且由于親水鏈段bao含在環(huán)氧樹脂分子中,因而增強(qiáng)了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化1乙烯、氧化丙烯鏈段后,交聯(lián)固化的網(wǎng)鏈分子量有所提高,交聯(lián)密度下降,形成的涂膜有一定的增韌作用。
水性環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧樹脂以微?;蛞旱蔚男问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的分散介質(zhì)中而配制的穩(wěn)定分散體系[1-2]。由于環(huán)氧樹脂本身不溶于水,不能直接加水進(jìn)行乳化,因而要制得水性環(huán)氧樹脂乳液,必須設(shè)法在其分子鏈中引入有親水作用的分子鏈段或者加入親水組分。根據(jù)制備方法的不同,環(huán)氧樹脂水性化有以下三種方法:機(jī)械法、化學(xué)改性法和相反轉(zhuǎn)法。
用機(jī)械法[1,3]制備水性環(huán)氧樹脂乳液的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單,所需乳化劑用量較少,但乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒尺寸較大,約50μm 左右,粒子形狀不規(guī)則且尺寸分布較寬,所配得的乳液穩(wěn)定性差,并且乳液的成膜性能也不是很好。
用化學(xué)改性法[1,3,4]制備的水性環(huán)氧樹脂乳液中分散相粒子的尺寸很小,約為幾十到幾百個(gè)納米,但化學(xué)改性法的制備步驟不易控制,產(chǎn)品的成本也較高。