1。6 环氧树脂的水性化方法 

环氧树脂的溶解性随着分子量的增加而降低，低分子量的液态的环氧树脂通常

用甲苯、二甲苯、乙醇和丙酮作为溶剂，中高分子量的固态环氧树脂更通常用丁 醇、甲乙酮、环己酮和醚醇类作为溶剂[13]。而环氧树脂的大多数溶剂都有或多或少 的毒性，在使用时会挥发从而污染大气，所以为了减少有机溶剂的使用，人们开始 探索环氧树脂的水性化的途径。人们从上世纪六十年代开始着手研究双组分环氧树 脂水性化技术，而第一个水性环氧树脂体系建立于上世纪七十年代。 论文网

环氧树脂水性化即将环氧树脂以水乳液、水溶胶或者水溶液的形式在水中形成 稳定的分散体。环氧树脂的亲水亲油平衡值（HLB）在 3 左右，本身不溶于水亲油性 且不易乳化，使其水性化的本质是在分子链中引入亲水基团或者加入亲水的组分， 从而让环氧树脂可以在水中自由溶解或者分散[14]。 

1。6。1 外加乳化剂法 

乳化剂即表面活性剂，分子中既有亲水基又有亲油基，通过改善各相的表面张 力来稳定分散体，根据连续相与分散相的差异分为油包水型（即 W/O 型，油脂作为 连续相，水作为分散相）以及水包油型（即 O/W 型，水是连续相，油脂是分散相）。 外加乳化剂法即通过添加乳化剂使环氧树脂形成水包油（O/W）型乳液，又可以细分 为直接乳化法和相反转法[15]。 

（1）直接乳化法：即机械法，用球磨机、胶体磨、均化器或者超声波震荡把环 氧树脂粉碎，然后混入乳化剂，充分混合，加热到一定的温度，经过剧烈的机械搅 拌后不断加入水中从而形成乳液；也可以将粉碎后的环氧树脂直接加入乳化剂水溶 液中，再经过剧烈的机械搅拌让粒子分散于水中。本质上是物理方式的乳化[16]。常 用的乳化剂有聚环氧乙烯烷芳基醚（HLB 值 10。9~19。5）、聚氧化乙烯烷基醚（HLB 值为 10。8~16。5）以及聚氧化乙烯烷基酯等。对于不同的环氧树脂，乳化剂的选择 十分关键。此方法虽然工艺简单，乳化剂用量少，成本低，但制得的乳液中的环氧 树脂粒径较大（大于 10 微米）且分布广不均一，胶束易凝絮，稳定性与成膜性较 差，长时间静置会发生分层。 

（2）相反转法：在外加乳化剂的情况下将聚合物从油包水（O/W）状态变换成 水包油（W/O）状态。在高速剪切下让液态环氧树脂和乳化剂均匀混合，之后在一定 的剪切力作用下缓慢不断地加入蒸馏水，到一定量时，就会出现连续相由油到水的 转变，从而制得稳定的水乳液[17]。对于环氧树脂，还要提高温度并加入一些有机溶 剂以降低其黏度。制得的乳液中环氧树脂微粒粒径较小（大约一微米），且分布较窄，稳定性较好。分子质量、浓度、剪切分散设备、温度都会对乳液产生较大的直 接影响。相反转法本质上也是物理与化学混合的水性化方法，放置一段时间后也容 易出现分层。添加的乳化剂都会或多或少的影响成膜的性能，涂层的耐水性也会降 低。 

1。6。2 自乳化法 

又称化学改性法，其实质是通过活性基团反应将亲水性的基团或链段引入环氧 树脂骨架中。这样环氧树脂即疏水又亲水，不需要乳化剂就可以自己分散到水中形 成稳定的乳液。自乳化法根据反应的类型又分为醚化反应型、酯化反应型和接枝反 应型。制得的乳液中水性环氧树脂的粒径较外加乳化剂法要小不少，一般在几十到 几百纳米。因此其制得的乳液的稳定性是外加乳化剂法制得乳液所远远不及的。文献综述

（1）醚化反应型 环氧基团张力大极性强，易被亲核试剂或者亲电试剂进攻而开环，从而在环氧