【摘要】：環(huán)氧樹脂由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)特征,有著優(yōu)異的物理、化學(xué)性能,因而廣泛用于涂料、粘合劑、電子電氣等領(lǐng)域中,但環(huán)氧樹脂由于分子結(jié)構(gòu)中存在大量的非極性基團(tuán),因而無法溶解或者分散于水中,只能溶于有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑的使用會對環(huán)境和人體健康造成極大危害,而水性環(huán)氧涂料綠色環(huán)保,因此對水性環(huán)氧乳液的研究和應(yīng)用一直受到廣大科研工作者的重視。本文利用環(huán)氧樹脂、聚乙二醇二縮水甘油醚與乙醇胺發(fā)生開環(huán)反應(yīng),再用冰醋酸中和后得到反應(yīng)型的水性環(huán)氧乳化劑,改變環(huán)氧樹脂和聚乙二醇二縮水甘油醚的類型和兩者的投料比例可以調(diào)節(jié)乳化劑的親水親油能力,當(dāng)選擇環(huán)氧樹脂E20和環(huán)氧當(dāng)量為109g/mol的聚乙二醇二縮水甘油醚作為原料,兩者按1:2的摩爾比進(jìn)行投料時,得到的乳化劑對環(huán)氧樹脂的乳化性能最好。采用紅外分析了乳化劑分子中的基團(tuán)并根據(jù)環(huán)氧特征吸收峰處的峰面積計算出乳化劑的環(huán)氧當(dāng)量大致為618 g/mol,并測試了乳化劑的基本性能參數(shù),乳化劑的克拉夫特點(diǎn)為56℃,HLB值約為16。利用上述的水性環(huán)氧乳化劑對三種類型的環(huán)氧樹脂,酚醛環(huán)氧樹脂NPPN631、雙酚A液體環(huán)氧樹脂E51、雙酚A固體環(huán)氧樹脂E20進(jìn)行乳化,得到三種水性環(huán)氧乳液,當(dāng)乳化劑用量為33%(占乳化劑和環(huán)氧樹脂總的質(zhì)量比),乳化溫度為60~70℃,乳化時轉(zhuǎn)速為3000~4000 r/min,乳化時間在40 min左右,固含在55%時得到的乳液粒徑較小,且性能較好。自制的水性環(huán)氧乳液與市面上的水性環(huán)氧固化劑邦和901搭配制備水性環(huán)氧的清漆,當(dāng)乳液與固化劑按環(huán)氧基與氨氫的摩爾比為1:1復(fù)配時,漆膜的性能最優(yōu),由上述的三種水性環(huán)氧乳液制備的漆膜性能各有特色,可以用于不同的場合。水性環(huán)氧乳液搭配水性環(huán)氧固化劑制得的漆膜致密,其耐化學(xué)品性和耐熱性均比液體環(huán)氧樹脂與水性環(huán)氧固化劑搭配得到的漆膜要優(yōu)異,水性環(huán)氧乳液使水性環(huán)氧體系能夠被更廣泛地應(yīng)用。此外,基于前面的工作基礎(chǔ)上,本文還開發(fā)了一款水性環(huán)氧色漆的配方,調(diào)節(jié)顏填料添加量為27%左右時,得到的水性環(huán)氧面漆表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
【圖文】：

的清潔度要求較高；水的蒸發(fā)潛熱也較大，涂膜完全干透需要較長的時間，導(dǎo)升較緩慢。開發(fā)水性環(huán)氧涂料和改進(jìn)水性涂料的缺陷是科研工作者亟待解決的.1 水性環(huán)氧樹脂分類水性環(huán)氧樹脂按照外觀可分為水乳型和水溶型兩大類，水乳型樹脂主要通過外或是自乳化的作用使環(huán)氧樹脂分散在以水為連續(xù)相的介質(zhì)中，外加乳化劑是依的兩親性，利用分子中親油的一端將環(huán)氧樹脂包裹在內(nèi)部，親水的一端伸向水使環(huán)氧樹脂穩(wěn)定分散在水相中，自乳化的方式得到的水乳型樹脂雖然是在環(huán)氧子鏈中引入了親水基團(tuán)，但引入的親水基團(tuán)有限，，體系中只有部分環(huán)氧樹脂的接入了親水基團(tuán)，那些被接上了親水基團(tuán)的環(huán)氧樹脂此時就相當(dāng)于乳化劑，包被改性的環(huán)氧樹脂使其能夠分散在水中。無論外加乳化劑或是自乳化得到的水，樹脂粒子從微觀放大來看都可以看作兩層，內(nèi)部是疏水的環(huán)氧樹脂，外層是子，因此水乳型的樹脂粒徑稍大，外觀不透明，一般呈現(xiàn)乳白色或半透明亞光狀

環(huán)氧樹脂只能溶于有機(jī)溶劑中，需要進(jìn)行水性化改性才能使其在水中分散，目前環(huán)氧乳液的制備方法大致分為三種：機(jī)械法、相反轉(zhuǎn)法和自乳化法[57,58]，國內(nèi)外學(xué)三種方法都進(jìn)行過一定研究，三種手段各有利弊。.3.1 機(jī)械法機(jī)械法又稱之為直接乳化法，其制備工藝如圖 1-3，將固體的環(huán)氧樹脂先置于膠、勻漿器、球磨機(jī)中，預(yù)磨成只有微米級的環(huán)氧樹脂粉末后，升高溫度使樹脂軟化入含有乳化劑的水溶液，然后通過較強(qiáng)的機(jī)械攪拌作用得到水性環(huán)氧樹脂乳液。常乳化劑如：聚氧乙烯烷基酯（HLB=9.0～16.5）、聚氧乙烯芳基醚（HLB=10.9～19.5氧乙烯烷基醚（HLB=10.8～16.5）等。機(jī)械法操作簡單，成本低廉，但得到的乳液直徑都在 10μm 左右且形狀不規(guī)則，分布不均勻，易出現(xiàn)分層破乳現(xiàn)象[59]，在實(shí)際業(yè)生產(chǎn)中，現(xiàn)已很少應(yīng)用機(jī)械法制備水性環(huán)氧乳液。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ630.43;TQ316.334

【參考文獻(xiàn)】

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1 柯志剛;易昌鳳;徐祖順;胡曉熙;王蕓;石海信;;水性環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2015年08期

2 李晉;李鵬;蔡晴;楊小平;;非離子型水性環(huán)氧樹脂乳液的合成與性能研究[J];化工新型材料;2015年01期

3 黃四平;;相反轉(zhuǎn)法合成一種水性環(huán)氧樹脂乳液的研究[J];應(yīng)用化工;2014年06期

4 鄒莉;鄒林;劉小\

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