概要: 摘要:水性環(huán)氧樹脂涂料是一種新型的綠色涂料,本文分類介紹了環(huán)氧樹脂的水性化方法,以及不同制備方法的特點。目前,水性環(huán)氧樹脂涂料正逐步取代傳統(tǒng)的涂料,具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 方穎1,鄧舞艷1,閻玉1,李娜2 (1。上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,上海200444;2。上海市固體廢物處置中心,上海200336) 中圖分類號:TQ316。
摘要:水性環(huán)氧樹脂涂料是一種新型的綠色涂料,本文分類介紹了環(huán)氧樹脂的水性化方法,以及不同制備方法的特點。目前,水性環(huán)氧樹脂涂料正逐步取代傳統(tǒng)的涂料,具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
方穎1,鄧舞艷1,閻玉1,李娜2
(1.上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,上海200444;2.上海市固體廢物處置中心,上海200336)
中圖分類號:TQ316.334;O633文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0·引言
近些年來,涂料有向綠色環(huán)保方向邁進(jìn)的趨勢。其中水性環(huán)氧樹脂具有其突出的性能優(yōu)勢,使制備得到的水性環(huán)氧樹脂涂料同樣具有優(yōu)異的性能,從而在水性產(chǎn)品大家族里地位越來越重要,專家認(rèn)為水性環(huán)氧樹脂在環(huán)保化的今天,前景十分開闊[1]。水性環(huán)氧樹脂(waterborneepoxyresin,WER)是指以水為連續(xù)相,以環(huán)氧樹脂微粒或液滴為分散相的穩(wěn)定分散體系[2],其重要用途是用于水性環(huán)氧樹脂涂料。水性環(huán)氧樹脂涂料與溶劑型環(huán)氧樹脂涂料的使用原理是類似的:涂覆前的環(huán)氧樹脂是線型結(jié)構(gòu),在涂覆后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成性能優(yōu)異的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性樹脂。因此,施工前需要加入能使水性環(huán)氧在室溫環(huán)境下發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的固化劑。水性環(huán)氧樹脂涂料具有很多優(yōu)點[3,4]:
(1)適應(yīng)能力強,對眾多底材具有極高的附著力,固化后的涂膜收縮小、硬度高、耐磨性好、電氣絕緣性能好、耐腐蝕、耐化學(xué)藥品。
(2)環(huán)保性能好,揮發(fā)性有機(jī)化合物含量較低,不會造成空氣污染。
(3)真正水性化,以水作為分散介質(zhì),價格低廉、無氣味、不燃,儲存、運輸和使用過程中的安全性也大為提高。
(4)施工操作性佳,可在室溫和潮濕的環(huán)境中固化,有合理的固化時間,并保證有很高的交聯(lián)密度,施工工具可用水直接清洗。
這是溶劑型環(huán)氧樹脂涂料和其它水性樹脂涂料所無法比擬的。因而,水性環(huán)氧樹脂涂料是環(huán)氧樹脂發(fā)展的重要方向之一,具有廣闊的應(yīng)用前景。環(huán)氧樹脂本身不溶于水,只溶于芳香烴及酮類等有機(jī)溶劑。制備水性環(huán)氧樹脂就是使原本的溶劑型環(huán)氧水性化,采用的方法通常是在原環(huán)氧樹脂分子鏈中引入親水性的分子鏈段,或者引入具有乳化劑功能的組分,使環(huán)氧樹脂能夠在水中溶解或分散。根據(jù)水性化的方式不同,可以將制備的水性環(huán)氧樹脂涂料分為自乳化水性環(huán)氧樹脂、外加乳化劑乳化水性環(huán)氧樹脂和相反轉(zhuǎn)法乳化水性環(huán)氧樹脂。
1·自乳化水性環(huán)氧樹脂
自乳化法又稱化學(xué)改性法。它是指通過化學(xué)反應(yīng),將極性基團(tuán)引入環(huán)氧樹脂分子中,使其具有親水的性質(zhì)。環(huán)氧樹脂分子中活性基團(tuán)較多,在環(huán)氧基、亞甲基、仲羥基上都可引入親水基團(tuán),所以此方法還是有很大的開發(fā)潛力的。
自乳化法具有的特點是制得的乳液的粒徑小,可以達(dá)到納米級,而且比較穩(wěn)定,在儲存運輸過程中不易沉降變質(zhì)。而且,因其不需要引入外加的乳化劑,所以可以避免外加物質(zhì)對成膜效果的不良影響[5]。
根據(jù)化學(xué)改性方法的不同,自乳化法又可分為胺基反應(yīng)法、羧基反應(yīng)法和接枝法。
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