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 [910] 。 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