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水性环氧固化剂推进环氧树脂“改性”

来源:admin    发布时间:2018-05-22 

  环氧树脂涂料具有硬度高、耐磨性好、附着力高和耐化学药品性能优异等特点,广泛应用于涂装领域。近年来随着人们环保意识的不断提高,涂料的水性化成为涂料发展的重要趋势。国内外环氧树脂的水性化技术主要分为乳化法和成盐法两大类,水性环氧固化剂乳化环氧树脂是最重要的水性化技术,它可以克服其他水性化方法的缺点。在环氧树脂固化剂中,胺类固化剂种类多、用量大、用途广,但是一般的胺类固化剂在常温下挥发性大、毒性大、固化偏快、配比太严,甚至吸收二氧化碳降低效果。而水性环氧固化剂是经过对传统的胺类固化剂改性而得,它克服了未改性胺类固化剂的缺点,不影响涂膜的物理和化学性能,且以水为溶剂、VOC含量符合环保要求。

  要使环氧树脂与固化剂之间能充分混合、固化,就要使2者的溶解度参数相匹配。溶解度参数大的固化剂与疏水性的环氧树脂间的溶解度参数差异较大,得到的涂膜的综合性能不好;而溶解度参数小的固化剂与环氧树脂溶解度参数匹配,但它难溶于水、不能稳定的分散在水中,因此需对其进行改性。水性环氧固化剂改性的原理是对多元胺进行改性,使其成为具有亲环氧树脂结构的水性环氧固化剂,同时该固化剂又作为阳离子型乳化剂完成对环氧树脂的乳化。用该方法制备的水性环氧树脂乳液具有良好的稳定性,并且由于环氧树脂组分不需进行亲水改性,可以保证涂膜的耐化学药品性能良好。常用的水性环氧固化剂大多为多元胺或其改性产物,其中,改性产物主要利用其分子中胺基上的活泼氢,与环氧树脂分子中的环氧基反应进行改性。

  多元胺常用的改性方法有以下3种,一是由多元胺与单脂肪酸反应制得的酰胺化的多胺;二是由二聚酸与多元胺进行缩合而成的聚酰胺;三是由多元胺与环氧树脂加成得到的多胺一环氧加成物。这3种方法均采用在多元胺分子链中引人非极性基团,使得改性后的多胺固化剂具有两亲性结构,以改善与环氧树脂的相容性。酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性,无需借助于助溶剂或乳化剂的作用,就可获得一定范围的水可稀释性,从而可以用作水性环氧树脂的固化剂;并且酰胺化的多胺具有表面活性剂的作用,低分子质量液体环氧树脂不需要预先乳化,而由酰胺化多胺在施工前混合乳化,用酰胺化多胺乳化环氧树脂配成的水性环氧体系具有施工性能好,适用期长等优点。但用单脂肪酸改性的酰胺化多胺固化剂与环氧树脂的相容性不是太好,容易发生相分离而在涂膜表面出现浮油和凹坑等表面缺陷,并且固化不充分造成涂膜的耐化学性能和耐湿性较差。



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