1。4 水性环氧树脂概述
水性环氧树脂(Waterborne epoxy resin),本质是一种乳液,环氧树脂分散于 水中,分散过程中环氧树脂可能以微粒、液滴或胶体三种形式存在。区别就是粒 子尺寸不同,固体粒子尺寸大于 100nm,胶体粒子尺寸在 1-100nm 之间,液体
粒子尺寸小于 1nm [8] 。我们知道,树脂有热塑性树脂(thermoplastic resin)和热
固性树脂(Thermosetting resin)之分,热固性树脂主要有环氧树脂(EP)、酚醛 树脂(PF)和不饱和聚酯树脂(Unsaturated polyester resin)。
二十世纪四十年代,环氧树脂问世。一直以来,环氧树脂都在各个行业、各 个领域扮演重要角色。因为环氧树脂独一无二的环氧基,环氧树脂的各方面优异 性能就是环氧基的体现。与其他的热固性树脂相比,环氧树脂在物理性能和各种 化学性能方面都表现优异。物理性能包括韧性、硬度、气密性、水密性,化学方 面的性能主要就是耐腐蚀性和耐化学稳定性。但是传统的环氧树脂都是使用有机 溶剂,这就会带来一系列的问题。随着人们生活水平的不断提高,不含挥发性有
机化合物(VOC)和不含有害空气污染物(HAP)的产品越发受到人们的喜爱 [910] 。 水性环氧树脂,顾名思义,要构造出一个以水为溶剂或分散介质的环氧树脂体系。本文实验采用环氧树脂与甲基丙烯酸反应,把亲水性基团引入到环氧树脂 上,使得环氧树脂在保有自身各方面优异性能的前提下,拥有亲水性。发生的反
应是接枝共聚反应,引入的亲水性基团是羧基。国外开始研究环境友好的水性环 氧树脂是从二十世纪七十年代,我国是从二十世纪九十年代开始研究水性环氧涂 料的研究。由于环氧树脂本身并不能溶于水,要想制备水性乳液,必须引入亲水 基团。环氧树脂中环氧基是三元环,碳元素与氧元素对电子的吸附能力不同,由 于碳元素与氧元素对电子吸附力不同,导致环氧基团具有极性,并且环氧基团性 能活泼。罐头作为食品,内壁直接接触食物,一般对涂料的要求比较高,现在部 分罐头内壁使用的就是一种水性涂料,该水性涂料制备原理与本文实验相似,在 环氧树脂分子链段的醚键碳骨架上引入亲水性基团,与本文实验一样,亲水性基 团也是羧基,反应也是接枝共聚反应,加入中和剂调节 pH 后加水稀释,最后得 到水稀释性树脂,应用与罐头内壁的涂装,这种涂料要求无毒、无污染、气密性、 附着力等性能。
目前还是有机涂料应用广泛,水性涂料开发难度较大,但是社会的发展正在 不断推进水性涂料的发展,也在慢慢地淘汰对环境不友好的有机涂料。水性涂料 自问世以来,因为它的环境友好性,受到各方面的扶持。随着社会的不断发展, 人们生活水平提高,环保意识也在不断增强;另一方面,政府为了保护环境,不
断颁布限制污染的政策法规,这在很大程度保护和支持了水性涂料的成长[11] 。论文网
欧美发达国家走在我国前面,它们的水性涂料市场已经不可缺失。 所以,未 来生活应用最广泛的必定是水性涂料。环氧树脂因为自身具有高强度、耐腐蚀性 等各方面优异性能,水性环氧树脂的技术性难度一旦能解决,水性环氧树脂涂料 必定是水性涂料中最重要的一部分。
1。5 水性树脂改性方法概述
环氧树脂本身不具有亲水性,但是环氧树脂中有环氧基和醚键。这两个基团 都是环氧树脂的官能团,环氧基是三环结构,醚键两端存在活泼氢原子,环氧树 脂可以通过各种改性方法引入亲水基团,使得自身具有亲水性,制得水性环氧树 脂乳液。目前,水性环氧树脂的制备方法主要有机械法、相反转法、固化剂乳化 接枝单体配体对水性环氧乳液性能的影响(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_94541.html