水性环氧树脂涂料的制备和手艺使用进展2015年10月6日

FangDin等人采用环氧树脂、丙烯酸单体、过氧化异丙苯合成出自乳化水性环氧树脂，该树脂可与油性环氧固化剂(如T－31)很好地相容并固化成膜，其防腐机能达到一般溶剂型环氧树脂涂料机能程度。采用丙烯酸改性的环氧树脂，其产品水性乳液粒子较细，不变性较好，既具有环氧树脂的防腐机能，又兼具丙烯树脂光泽和耐候机能，出格适合用作罐头内壁涂料［6～8］。

该法是由环氧树脂与羧基苯酸甲酯或对氨基苯甲酸进行反映，经水解中和而制得，此外也有采用环氧树脂与巯基乙酸进行醚化，后经水解中和而制得。中科院化学所张肇英等人采用对氨基苯甲酸与环氧树脂反映制得1种水性环氧树脂，其水性环氧涂料机能很是好。

环氧树脂和水性环氧固化剂的配比对水性环氧地坪涂料的机能有很大影响。当胺氢过量具有光泽好、固化快、附出力强、耐磨性好、耐溶剂性好、耐污性好;当环氧基过量具有耐侵蚀性好、、合用期长、耐水性好、耐碱性好、耐湿性好、耐酸性好。

1.2 醚化法

［11］王洪称，王颖.环氧树脂水性化［J］.粘接，2005，26(5):38－40.

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2.1 环氧树脂类型和水性固化剂的选择

该自乳化环氧固化剂目前已由浙江安邦新材料成长无限公司出产，其机能如表2。

［6］万众，张燕．水性金属防侵蚀涂料的成长及其使用［J］.现代涂料与涂装，2006，11(11):51－57.

3.1 防侵蚀涂料

5·结语

一般选用相对证量低的双酚A环氧树脂作为水性环氧系统。因为双酚A型环氧树脂中具有极性高而不易水解的羟基和醚键，所以它对混凝土等多种材料具有优良的附出力，且耐化学机能好，能使地坪涂料具有较好的力学机能。为了添加涂层的柔韧性，有时还需添加双酚F型环氧树脂和环氧稀释剂。目前改性脂肪胺类和酰胺类水性固化剂较多利用在I型水性环氧系统中，该类固化剂不只能更好地与环氧树脂相容，还能恰当的反映活性和乳化机能。如将二者进行夹杂，便可达到较合适的合用期，在国外该类型系统固化剂常采用多元胺-环氧加成物。这种固化剂既能降服酰胺类固化剂和脂肪胺的错误谬误，还具有更好的利用结果。

［1］武德涛，魏薇，师华．水性环氧在地坪涂猜中的使用［J］.涂料手艺与文摘，2012，22(8):27－31．

3.5 防渗堵漏材料［11］

［5］朱伟超，张荣辉.水性环氧树脂在面及桥面铺装层维修中的使用［J］.新型建筑材料，2008，19(4):78－80.

4·水性环氧树脂涂料手艺进展

［13］石磊．新型水性环氧树脂涂料的研制［J］．涂料工业，2006，36(9):11－14.

表2 国内水性环氧固化剂机能

邹莉，邹林，刘小峯，姚佳，蔡永源 (天津市合成材料工业研究所，天津300220)

因为水性环氧树脂气息小，涂层概况易于清洗，因而工业地坪涂料很是合用于需要连结高度干净的无尘场合，如病院药品室和手术室、食物加工场、啤酒厂、饮料厂、制药厂、乳品厂和化妆品厂等。如需2次装修，新老涂层仍能连结优良的粘附性，不影响重涂性，工业地坪涂料在水性环氧树脂涂猜中阐扬了其主要感化。

几十年来，水性环氧涂料已普遍使用于铁机车、桥梁建筑、公共汽车、船舰饮水舱及核电站反映水池等处的钢布局中，作为金属基底的防侵蚀涂料。其劣势在于平安无毒，耐化学侵蚀，耐水、耐油性、耐光性和耐热性好，具有优秀的防锈功能和粘接机能。

2.2 水性环氧地坪涂料配比

［7］张肇英．环氧树脂水性化改性及其固化［J］.高传递，2000，19(3):37－81.

因为环氧树脂的交联收集和水泥的水合固化构成了互穿收集布局，使其具有优良的防渗堵漏结果。将水性环氧树脂与水泥及沙子按必然配比，制造防水沙浆材料。该种材料可用于屋顶、表里墙面及地面裂痕的修补，数小时后即可投入利用。

室温固化水性环氧树脂涂料在涂料范畴的利用大致分为4类:1)I型水性环氧树脂系统，该系统由水性环氧固化剂和低质量的液体环氧树脂构成。水性环氧固化剂既是交联剂，又是乳化剂，它在利用前夹杂乳化便可配成零VOC涂料;2)Ⅱ型水性环氧树脂系统，该系统由高质量的固体环氧树脂分离体和水性环氧固化剂构成，因为其反映活性低于液态环氧树脂，因而Ⅱ型水性环氧树脂系统的合用期比I型长，表干时间比I型短;3)Ⅲ型水性环氧树脂系统，该系统由低质量液体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂构成，它既含有亲水的概况活性感化的链段，又含有亲油的环氧树脂链段，可大大改善乳化剂和环氧树脂的相容性;4)Ⅳ型水性环氧树脂系统，该系统由水性环氧树脂乳液和聚氨酯改性环氧固化剂构成。它是用适量的聚氨酯改性环氧固化剂，以此来固化水性环氧树脂乳液，从而改善水性环氧树脂涂料的机能。

目前国表里对反映型乳化剂和接枝反映型的研究进展令人欣喜，对环氧树脂水性化研究已趋于成熟。若何寻找新型固化剂或采用光固化手艺，改善交联度，改变涂层的硬度或柔韧性，缩短固化时间，进一步提高涂层的光泽度、物理力学机能，防止闪锈，将是此后研究的次要内容。

1·环氧树脂水性化制备方式

1.1 酯化法

3.2 防静电水性环氧涂料

因为水性环氧乳液与沙浆水泥具有优良混溶性和粘接机能，力学强度高，耐持久，施工便利，可在潮湿和带水下施工和粘结修补。可普遍用于高速公、船埠、机场跑道水利大坝和水闸等水利工程，其加强和防渗结果很是好，此中水性环氧树脂涂料用量约占水泥砂浆总量的35%。

3.7 水下环氧胶粘剂的使用［13］

第1代水性化环氧树脂产物是间接采用乳化剂进行乳化，第2代产物是采用水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂。这些树脂漆膜机能均不克不及达到溶剂型环氧涂料的手艺程度。

环节词:水性环氧树脂;涂料;制备;使用

美国壳牌公司颠末多年研究开辟，目前已推出第3代水性环氧树脂系统，其特点是环氧树脂与固化剂颠末化学反映之后，它们的链上都接上了非离子概况活性剂，经测试，其漆膜机能均达到和跨越溶剂型涂料漆膜机能目标。

［8］施雪珍．食物罐内壁涂料用水性环氧涂料的研制［J］.涂料工业，2003，92(12):18－21.

19世纪60年代末，国外接踵呈现了以环氧树脂为主体的水下涂料和水下环氧胶粘剂。研究发觉，一种抱负的水下胶粘剂，应在遇水后连结不变，不与水混溶，不被水;在水中的粘附力必必要大于零，以此满足在水中对被粘物潮湿的热力学前提;能在水中对被粘物概况进行无效的浸湿和固化;能把被粘物概况上的水质量换去或混溶，具有必然的概况活性感化;应具有且固化后也具有必然的强度及优良的耐水不变性;必需能顺应水下各类几何外形机关物的粘接，满足操作简洁、不污染等前提。

近年来，浙江安邦新材料成长无限公司过敏兰，楼李华等人成功地研制出第3代水性环氧树脂系统及其自乳化环氧固化剂。其特点是:将亲水性的非离子概况活性剂毗连到树脂和固化剂的中，以提高系统的不变性，它既可降低概况活性剂用量，降低成本，又可降低涂料对水性溶剂的性。这种树脂配制的水性涂料产物是目前国内1种真正环保水分离型绿色产物，具有附出力好、硬度高、耐水性和耐腐机能优秀等特点。

表1 水性环氧地坪涂料手艺目标

［10］杨朝晖，刘飞.新型环氧树脂防静电涂料及其使用［J］.材料，2001，34(12):41.

［9］Patel H S，Panchal K K． Novel unsatucaheal polyester amide resinsbased on epoxy

［2］蔡永源，王永红，李彤，等.水性环氧树脂使用进展［J］.环氧树脂使用手艺，2008，25(1，2):18－21．

摘要:引见了水性环氧树脂的制备和水性环氧地坪涂料的配方筛选，综述了近年水性环氧涂料的使用及手艺进展。

参考文献:

2)颜色可调，导电复合填料可与其他颜料共同利用，调制成各类分歧颜色的防静电涂料，从而避免填料颜色较浅的问题。

3·水性环氧树脂涂料的使用［3～5］

中石化巴陵石化公司环氧树脂事业部阳谦尚等人采用多乙烯多胺与低质量环氧树脂反映，并在此中引入聚醚和环氧树脂CYD－128，最终研制出与水性环氧树脂相婚配的聚醚型改性水性环氧固化剂。颠末科技人员频频尝试和固化机能评价，得出最佳配方和工艺为:选择质量为1500的聚醚，n(环氧树脂)∶n(聚醚)为2∶1，选用BF3为催化剂(60℃下插手)。这种聚醚型改性水性环氧固化剂的柔韧性和附出力与文献中报道的固化剂性比拟均有大辐提高，而硬度、强度和光泽度没有太大改变。其固化后机能比现有文献中报道的固化物机能具有更多劣势。

［4］刘守贵，李嘉，曾本忠，等.水性环氧树脂及其涂料使用［J］.化工新型材料，2008，36(11):21－23.

［3］余丽丽．水性环氧树脂的合成及其使用［J］．化工科技，2009，17(4):46－51.

水性环氧涂料机能的黑白取决于配方设想能否合理，而利用寿命的长短取决于施工质量的黑白。因而在施工中应根据水性环氧涂料的特点，按照现实施工前提的分歧，设想相婚配的配方和完美的施工方案，从而满足各类前提下的施工要求。本文水性环氧涂料合用于食物、制药、病院和电子行业的出产车间、仓库的地坪涂装，出格合用于地下室、地下泊车场以及较为潮湿的。

中图分类号:TQ637;TQ323.5 文献标识码:A 文章编号:1002－7432(2014)03－0062－04

机械法、相反转法和化学改性法是环氧树脂水性化制备的次要方式。本文重点引见化学改性法［2］。此法次要是通过打开环氧树脂中的环氧键，引入极性基团(如磺酸基、羧基、胺基和聚醚等)或者通过基激发接枝反映将极性基团引入环氧树脂骨架中，这些亲水性基团或者具有概况活性的链段能协助环氧树脂在程度分散，使其具有水分离性或水溶性。因为引入极性基团类型的分歧，化学改性法又可分为酯化法、醚化法和接枝反映法。

李世荣等采用二甲苯胺代替溴化季铵盐作催化剂，用甲苯部门代替二氧六环作溶剂合成准水溶性丙烯酸改性光敏酚醛环氧树脂，成功用作阻焊剂。研究证明，含有31%二氧六环夹杂溶剂有益于反映进行。树脂能溶于碳酸钠溶液中，当活性稀释剂的碳碳双键数接近光敏树脂碳碳双键时，漆膜机能最佳，可耐230℃高温，具有优异的耐酸机能，耐溶剂机能及力学机能。

据报道，2010年我国涂料用环氧树脂只占环氧树脂总消费量的48%，而国外涂料用环氧树脂约占环氧树脂总消费量的65%以上，因为水性环氧涂料具有不燃、无毒、无味、无溶剂排放、施工便利等特点，所以近年来在国表里成长很快。

水下环氧胶粘剂的固化剂可选用低聚酰胺和酚醛胺夹杂物(质量比为1∶1)为固化剂。可选用生石灰CaO、Al(OH)3、水泥和半水石膏等作为填料，从而接收胶粘剂与被粘物接触面之间的水膜。插手纳米蒙脱土作填料，可大幅提高水下胶粘剂的机能。还可插手固化推进剂以推进固化。

水性环氧地坪涂料次要由成膜物质(环氧树脂、固化剂和活性稀释剂)、颜料、填料、功能助剂和溶剂(水)等材料构成。可采用颠末改性的环氧树脂或配以其他树脂，如醇酸树脂等改善其机能，削减成本。近年来，水性环氧地坪涂料以其优异的透气性和环保劣势获得了快速成长，其成膜物质能够是液态环氧树脂配以具有乳化功能的水性胺类固化剂，也能够是各类质量水性环氧乳化液配以水性胺类固化剂，该固化剂能够是水溶性的，也能够是乳液，不必然具备乳化功能。手艺目标见表1。

为了使地坪建筑达到优良的防静电机能，我们必需在原溶剂型和无溶剂型防静电环氧树脂地坪涂料根本上，操纵分析改性，制备出电阻率为106～108Ω·cm的防静电水性环氧树脂地坪涂料，该涂料抗静电机能十分优异。为了确保水性环氧涂料具备优异的防静电机能，其水性环氧涂料具有2个特点［9］:1)导电机能好且耐久机能强，涂猜中导电复合材料如云母粉，价廉，质轻，概况积大，有益于在树脂平分散及彼此接触，它的体积电阻率可达到108Ω·cm;

3.6 阻焊剂上的使用［12］

常用酯化法有:1)环氧树脂与不饱和脂肪酸反映成环氧酯，再与不饱和二元酸(酐)和环氧树脂上的脂肪酸双键通过加成反映而生成富含羧基的化合物，最初用胺中和成水溶性树脂;2)环氧树脂与磷酸反映生成环氧酸酯，再与胺中和含富马酸基团的树脂从而制得1种不变的水性分离体;3)环氧树脂与丙烯酸反映开环酯化，然后用胺类水解中和，或者采用环氧树脂与丙烯酸酯发生酯基转移反映，生成丙烯酸改性环氧树脂，该法制得的水乳系统可用作罐内表涂料;4)采用亚硫酸钠与环氧基化合物反映制得水性化环氧树脂。

上世纪20年代，欧美等发财国度起头处置水性化双组分环氧树脂的研发工作，80年代初期已研制出第2代双组分水分离性的水性环氧树脂系统，而第3代水性环氧树脂是在20世纪90年代初期起头呈现的。该系统是由多官能度、中等相对证量的环氧树脂分离体和改性氨基树脂固化剂水分离体构成，其次要目标是提高树脂与固化剂交联密度，改善树脂与固化剂的婚配性，从而使固化物具备更优异的耐磨损性和耐侵蚀性，进一步加强了系统的不变性，改善了固化物的机能。

［12］唐敏锋，舒武丙.酚醛环氧树脂水性化研究［J］.涂料工业，2004，34(5):5－7.

跟着资本与能源危机的呈现以及人们对健康认识与的注重，水性涂料因其VOC较低，平安环保，日益成为溶剂型涂料替代品之一。水性环氧树脂涂料不只连结了溶剂型环氧树脂涂料的长处，还具有其本身的劣势。可在室暖和潮湿前提下固化，固化较快，联系关系密度高，可普遍使用作罐头内壁涂料、防侵蚀涂料、防静电涂料、工业地坪涂料、防水材料和防渗堵漏材料及在道桥铺装层维修中的使用等。目前水性环氧树脂次要使用于混凝土封锁底漆。水性环氧树脂涂料能在新浇注的或湿的混凝土概况施工，对混凝土概况有较好的附出力，还能使混凝土毛细管的水气封锁起来，防止泛碱，适合作为混凝土封锁底漆。在封锁底漆还可施工溶剂型或水性环氧地坪涂料。

3.3 墙体和工业地坪涂料

1.3 接枝共聚反映法

3.4 水泥沙浆修补材料［10］

该法是在激发剂的存鄙人，将环氧树脂与丙烯酸及其酯类发生接枝共聚反映，生成富马酸基团的改性环氧树脂，然后再中和成盐最初插手水制得水性环氧树脂，从而构成极不变的水分离系统。机械法和相法制得的水性环氧树脂乳液工艺简单，成本较低，但乳液粒径较大(微米级)，而化学改性法制得的乳液粒径小，可达到几十或几百纳米，因而化学改性法更具实意图义。

近年来，跟着人们环保认识的加强，不含挥发性无机物和无害空气污染物的低挥发份无机物的环氧树脂系统已成为国表里环氧树脂水性化研究的热点，水性环氧树脂的研究和使用日益获得人们的注重。现在国表里90%以上的涂料企业都处置水性环氧涂料的使用和开辟，成长前景十分喜人。我们，此后水性环氧涂料的普遍使用，必然会惹起社会各方面高度关心［1］。

resins［J］． Polyester plastics Technology and Engineering，2004，43( 4) : 1174 － 1185．

2·水性环氧地坪涂料配方研究

0·引言