水性环氧树脂的合成及应用性能研究
聚醚型水性环氧树脂固化剂的合成进行研究
聚醚型水性环氧树脂固化剂的合成进行研究第一步：原料准备。
合成聚醚型水性环氧树脂固化剂主要需要聚醚和环氧树脂。
聚醚可以选择聚异丁烯醚（PIB-OH）或聚氧化丙烯（PO）。
环氧树脂可以选择环氧水溶性树脂（EP）。
第二步：聚醚与环氧树脂混合。
将聚醚和环氧树脂按照一定的配比混合，可以经过机械搅拌或高剪切混合。
第三步：加入固化剂。
将合成的聚醚型水性环氧树脂固化剂中加入固化剂，一般为有机酸酐或酸酐类化合物。
固化剂的选用要考虑到其对环氧树脂的反应性和稳定性。
第四步：反应条件控制。
将合成的聚醚型水性环氧树脂固化剂进行反应，一般需要进行加热和搅拌。
反应温度和时间会对固化剂的性能产生重要影响，需要通过实验确定最佳条件。
第五步：纯化和干燥。
将反应后的聚醚型水性环氧树脂固化剂进行纯化，可以采用溶剂萃取、结晶、蒸馏等方法。
纯化后的固化剂需要进行干燥，以保证其质量和稳定性。
通过以上步骤，可以合成出高质量的聚醚型水性环氧树脂固化剂。
此外，还可以通过改变原料配比、反应条件和固化剂种类等手段来调节固化剂的性能。
在合成聚醚型水性环氧树脂固化剂时，需要注意以下几个方面：首先，要选择合适的原料。
原料的选择要考虑其性质和相容性，以及对产品性能的影响。
其次，要合理设计反应条件。
反应温度和时间的选择会影响固化剂的性能和产率，需要通过实验来确定最佳条件。
同时，还要进行产品的纯化和干燥处理。
纯化可以去除杂质，提高产品的质量；干燥可以提高产品的稳定性和保质期。
最后，还需要进行产品的性能测试和应用评价。
通过测试和评价，可以了解产品的质量和性能，以及对应用领域的适应程度。
总之，聚醚型水性环氧树脂固化剂的合成研究是一个具有挑战性和重要性的课题。
通过合理设计反应步骤和条件，可以合成出高性能的固化剂，满足不同领域的需求。
水性环氧树脂
水性环氧树脂的制备姓名默蓬勃学号 050821102摘要：本文对环氧树脂进行了简介，对水性环氧树脂的制备方法做了系统的总结，其中包括物理方法和化学方法，并介绍了水性环氧树脂的的改性的制备方法及应用。
关键词：水性环氧树脂；制备；改性；应用1引言作为三大通用型热固性树脂[环氧树脂（EP）、酚醛树脂（PF）和不饱和聚酯树脂]之一，EP 自1947 年问世以来，一直在人们生活的各个领域中扮演着重要角色。
由于EP 中含有独特的环氧基，以及羟基、醚键等活性基团和极性基团，因而具备很多优异的性能。
与其他热固性树脂相比，EP 的力学性能优异，作为胶粘剂使用时有着较高的粘接强度。
此外，EP固化剂的种类繁多，再加上众多的促进剂、改性剂和添加剂等，通过各种组合和调配可以获得几乎能满足所有使用性能和工艺性能要求的固化产物，这是其他热固性树脂所无法比拟的[1]。
环氧树脂是指分子结构中含有环氧基团的聚合物，用途广泛，具有很多优异的性能，受到广泛关注。
传统溶剂型的环氧树脂，在使用过程中释放大量的有机污染物（VOC），对环境造成污染。
近年来，随着人们生活水平的提高，环保意识的增强，不含有机溶剂（VOCfree）或低VOC、或不含HAP（有害空气污染物，Hazardous Air Pollutants）的系统成为新的方向。
所谓水性EP 是指通过物理或者是化学的方法使EP 以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。
与传统的EP相比，水性EP 不仅满足当前环境保护的要求，而且操作性能较好，尤其是它可以与其他水性体系配合使用，因而可以达到相互弥补，充分发挥各自性能的目的。
水性EP 的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并有较高的交联密度，这是常见的水性丙烯酸和水性聚氨酯涂料所无法比拟的[2]。
2水性环氧树脂的制备EP 尽管含有一定数量的极性基团，但是由于其较长的非极性分子主链的存在使得它本身并不能溶解在水中。
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究摘要：环氧树脂是一种化学性质优异的材料，其中包含环氧基、羟基和醚键等多种活性反应基团，因此在各种领域得到广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂由于其高挥发性有机化合物（VOC）含量已经无法满足现代绿色环保的需求，因此研究环氧树脂水性化技术及其改性化方法就显得非常重要。
通过采用自制反应型表面活性剂作为亲水基团，并加入低分子量环氧树脂等原料进行制备，可以得到环氧当量在800g/eq左右的水性化环氧树脂。
与市售的水性环氧树脂相比，这种材料具有优异的打磨性能和耐水性能，而且干燥性能也更加出色，适合于“湿碰湿”体系。
此外，由于它能添加更少的固化剂，因此也具有更好的性价比。
鉴于此，本文将讨论新型改性水性环氧树脂的植被以及改性后的性能，旨在推广和应用水性化环氧树脂技术，促进经济可持续发展和环保事业的发展。
关键词：水性环氧树脂；制备；性能前言：环氧树脂是一种常用于涂料、粘结剂等产品的树脂基体，由于其具有优异的附着力强、力学性能高、耐化学品性和电绝缘能力等特性，在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域得到了广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂存在致毒、挥发性强等问题，因此研究环保、安全而有效的水性环氧树脂已成为专家学者的关注重点。
本研究合成的新型水性环氧树脂具有更大的分子量以及更好的乳化效果，同时与常规水性环氧树脂相比稳定性更佳、早期打磨性能更好、耐水性能更优秀，解决了目前水性环氧树脂存在的一系列问题。
此外，本研究中合成的水性环氧树脂还具有优异的成膜性能，涂层表面光滑、均匀，具有良好的外观效果。
一、水性环氧树脂改性研究进展（一）聚氨酯改性水性环氧树脂聚氨酯具有良好的韧性、耐冲击性和耐腐蚀性等优点，对环氧树脂进行改性可以有效改善其本身的质脆、耐冲击性不足的缺点，提高涂膜的综合性能。
改性方法可以采用物理共混合共聚改性法。
通过将不同粒径的水性聚氨酯与市售水性环氧乳液进行物理共混，当水性聚氨酯粒径为55nm且比例为5%时，可明显增强环氧树脂的韧性，并提高拉伸性能和涂膜的耐冲击性和柔韧性等[1]。
自乳化水性环氧树脂的自由基接枝法合成_张静静
量 为 基 准 ），接 枝 反 应 温 度 为 100 ℃，反 应 时 间 为 9 h，中 和 剂 为 N，N－二 甲 基 乙 醇 胺 ，pH 值 为 7．0～7．5，选 用
二 氧 六 环 和 乙 二 醇 单 丁 醚 的 混 合 物 作 溶 剂 时 制 得 固 含 量 为 25％的 水 性 环 氧 树 脂 ，其 储 藏 稳 定 期 为 2 个 月.
型号 E-44 E-20
表 1 环氧树脂类别对接枝产物水分散液的影响 Table 1 Influence of the kind of epoxy resin on the stability of the water dispersion
分子量 425~487 909~1 111
状态 粘稠液体
固体
取 20 g 的环氧树脂于三口瓶中，在 80 ℃下预 热 15 min， 加 入 15 mL 的 二 氧 六 环 溶 剂 ， 恒 温 搅 拌 ，使 环 氧 树 脂 完 全 溶 解. 升 温 至 100 ℃，加 入 第 一批顺丁烯二酸酐和过氧化苯甲酰，恒温搅拌，顺 丁烯二酸酐和过氧化苯甲酰分 3 次加入，每次间 隔时间为 3 h. 反应至规定时间后出料即得改性环 氧树脂. 取一定量的改性树脂，用去离子水浸泡到
乳化性能的水性环氧树脂. 考察了环氧树脂的种类、溶剂、引发剂的种类及质量分数、反应温度、反应时间、
顺丁烯二酸酐的质量分数、中和剂及助溶剂对水性环氧树脂的水分散性和储存稳定性的影响. 结果表明：
当 顺 丁 烯 二 酸 酐 质 量 分 数 为 30％、 引 发 剂 过 氧 化 苯 甲 酰 的 质 量 分 数 为 3％（两 者 均 以 E－20 环 氧 树 脂 的 用
岳阳石化总厂生产；过氧化苯甲酰（BPO），分析纯， 广州化学试剂厂生产； 丙酮、 乙二醇单丁醚 （EGME）、N，N－ 二 甲 基 乙 醇 胺 、 氨 水 ， 均 为 分 析 纯 ， 天 津 科 密 欧 试 剂 生 产 ；顺 丁 烯 二 酸 酐 （MA）、二 氧 六环、三乙胺、氢氧化钠，均为分析纯，国药试剂集 团生产. 1．2 合成工艺
水性环氧树脂合成工艺
水性环氧树脂合成工艺姓名：吴世杰学号：S1511W0716环氧树脂因为杰出的机械性能，良好的耐热性和绝缘性被应用于我们生活的方方面面，小到罐用涂料，防腐蚀涂料，工业地坪涂料，水泥添加剂和混凝土封闭底漆，大到核设施，航空工业粘合剂，无不存在着环氧树脂的身影。
环氧最早可追溯至1909年俄国化学家Prileschajew 用过氧化苯甲醚和烯烃反应生成环氧化合物，这是人类第一次合成环氧树脂，环氧树脂的单体中至少有一个含有环氧基团的化合物，环氧化合物的通式可表示如下：本人研究的课题是水性环氧树脂，环氧树脂是一种热固性高分子材料，水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。
环氧树脂具有物理机械、电绝缘、耐化学品和粘结等方面的优异性能，作为涂料、胶粘剂、层压材料等被广泛应用于国民经济的各个领域。
但由于常用的环氧树脂在使用过程中大多必须使用芳香烃及酮类等有机溶剂来溶解，有机溶剂又具有许多不利于储运和施工的缺点，如易燃、易爆、有毒、污染环境等。
随着社会的进步和人们对环境质量要求的不断提高以及各国环保标准、法规的不断完善，不含或少含可挥发性有机物(VOC)与空气有害污染物(HAP)的环境友好绿色化学品及材料受到广泛关注，环保型的水性环氧树脂便应运而生，并且越来越受到人们的重视，得到迅速发展。
水性环氧树脂可分为水乳型环氧树脂胶液（环氧树脂水乳液）和水溶型环氧树脂胶液（环氧树脂水溶液）两大类。
水乳型环氧树脂胶液包含两层意思，一是将本身不溶于水的环氧树脂在乳化剂作用下，借助于高速搅拌等机械手段使环氧树脂以微粒形式分散在水中，形成稳定的水乳液；二是在环氧树脂的分子结构中引入各种强亲水性基团，使之具有水溶性或自乳化功能。
水溶型环氧树脂胶液是使新制备的环氧树脂自身具有水溶性。
水性环氧树脂不仅具有一般溶剂型环氧树脂的优点，如极高的附着力、固化涂膜的耐腐蚀性、耐化学药品性能、涂膜收缩率小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等，而且不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染，能很好地满足人们对环境保护及安全生产的迫切要求。
水性环氧固化剂介绍
环氧涂料因其柔韧性好、收缩率低、耐化学品性优异、在金属水泥等无机材料上的附着力优异而被广泛应用于罐头内壁、工业地坪、集装箱等领域，目前作为一种重要的工业防腐涂料占据了市场的 40% 。
环氧树脂自身为热塑型的线性结构，其状态会随温度改变而发生变化，并不具有实用价值，必须与固化剂发生化学反应，最终生成一种高交联密度的热固型树脂才能展现其优异的理化机械性能.环氧树脂本身是一种热塑性树脂，需要加入固化剂使分子中的环氧基团反应开环，从而形成致密的交联网状结构，获得优良的应用性能。
因此，固化剂对环氧树脂固化后的性能有重要的的影响，如固化速度的快慢、交联程度的大小、施工性能的好坏等。
水性环氧固化剂作为水性环氧体系的重要部分，其组成和结构对水性环氧树脂的物理化学性能起决定性作用.根据水性环氧固化剂的作用，可以将水性环氧固化剂分为2类，既作为乳化剂，又作为交联剂的I型水性环氧固化剂和只作为交联剂的Ⅱ型水性环氧固化剂。
I型水性环氧固化剂与Ⅱ型水性环氧固化剂是相对于I、Ⅱ型水性环氧树脂体系而言的，可以很方便地根据所用的水性环氧树脂，选用功能适配的水性环氧固化剂，对于应用实践有很重要的参考意义。
I型水性环氧树脂体系基于液体双酚A／F环氧树脂，当与固化剂混合时，很容易形成同时含有环氧树脂和胺的乳液。
I型体系可以达到零VOC，固化速度快（活化期短），表面干燥速度慢，硬度低（分子量小，TG低），但固化膜太脆（最终交联密度，硬度高），耐蚀性和耐水性不足。
限制了其使用。
而且I 型水性环氧固化剂具合成比较复杂。
Ⅱ型水性环氧树脂体系采用固体环氧树脂预分散于水和共溶剂中。
该体系中，分散的树脂颗粒只含有固体环氧树脂，因此固化剂必须从水相迁移到分散的环氧颗粒中才能发生交联反应。
Ⅱ型水性环氧固化剂在混合初期不与环氧组分直接接触，从而延长了该体系的适用期，为实际施工提供了便利。
在该类体系中，固化剂与环氧乳液混合后，溶解在水中的固化剂分子会逐渐向乳胶粒子中扩散；与此同时，体系中的水分与溶剂挥发，使固化剂分子和环氧乳胶粒子堆积地更为紧密。
新型水性环氧树脂乳液及其固化过程的研究
新型水性环氧树脂乳液及其固化过程的研究水性环氧树脂乳液是一种具有环保、低挥发性和可水稀释的环氧树脂产品，具有广泛应用前景。
在近年来，水性环氧树脂乳液的研究越来越受到关注。
本文将从乳液的制备条件、固化过程和应用方面进行综述。
一、水性环氧树脂乳液的制备条件水性环氧树脂乳液的制备条件包括合成方法、乳化体系和稳定剂的选择。
目前主要的合成方法有溶剂法、乳化剂法和乳化聚合法。
其中，乳化聚合法由于其简单、高效而逐渐成为主流方法。
对于乳化体系，常用的体系有非离子型、阴离子型和阳离子型，其选择取决于树脂的性质和应用要求。
对于稳定剂的选择，一般采用表面活性剂，如非离子型表面活性剂十六烷基苯磺酸钠、非离子型聚醚、施胺等。
此外，还可以通过添加防腐剂、降低粘度剂和增稠剂来调整水性环氧树脂乳液的性能。
二、水性环氧树脂乳液的固化过程水性环氧树脂乳液的固化过程主要包括水分蒸发和环氧基团与固化剂的反应。
在乳液中，水分蒸发使得树脂中形成了交联体系，从而固化乳液。
而环氧基团与固化剂的反应则是通过环氧基团的开环反应和固化剂的亲核反应来实现固化。
固化剂的选择决定了水性环氧树脂乳液的耐热性和耐化学性，常用的固化剂有胺类、酸类和异氰酸酯类。
三、水性环氧树脂乳液的应用水性环氧树脂乳液具有许多优良的性能，使其在各个领域得到了广泛应用。
例如，在涂料领域中，水性环氧树脂乳液可以作为环保涂料的替代品，用于涂装汽车、家具和建筑等。
此外，在胶粘剂领域中，水性环氧树脂乳液可以作为木工胶、纸张胶和胶粘剂的组分。
在复合材料领域中，水性环氧树脂乳液可以与纤维加固相结合，制备出高强度的复合材料。
另外，水性环氧树脂乳液的新型应用还有水性环氧树脂乳液胶凝固化剂、水性环氧树脂乳液抗氧化剂等。
总之，水性环氧树脂乳液作为一种环保、低挥发性和可水稀释的环氧树脂产品，具有广泛的应用前景。
研究乳液的制备条件、固化过程和应用对于提高水性环氧树脂乳液的性能和开发新型应用具有重要意义。
新型水性环氧树脂的合成研究
第30卷第3期2005年9月广州化学Guangzhou ChemistryV ol. 30，No. 3Sept.，2005 新型水性环氧树脂的合成研究马承银，郑文姬，周迪武，卢翠红（中南大学化学化工学院，湖南长沙 410083）摘要：以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为改性剂，过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂，通过溶液聚合，使环氧树脂获得水分散性。
以改性环氧树脂的收率、粒径分布、反应体系酸值随时间的变化为指标，对反应历程进行了推断，并对改性产物的结构进行了红外光谱分析。
结果表明，在整个反应中，AMPS与环氧树脂主链接枝反应和与环氧树脂的环氧基团的开环反应同时进行。
高聚物收率可达76.72%，体系中的环氧基团约70%被保留下来。
改性环氧树脂体系不需中和即可分散于水中。
关键词：水性环氧树脂；AMPS；接枝共聚；开环共聚；无皂乳液中图分类号：O633.13；TQ323.5 文献标识码：A 文章编号：1009-220X(2005)03-0006-06近年来，由于人们对环境保护的日益关注，使水性涂料的需求量不断增加。
水性环氧树脂的研制和开发也得到了长足的进展。
环氧树脂（epoxy, EP）本身不溶于水，要制备稳定的水性环氧树脂乳液，必须设法在其分子链中引入强亲水基团或者在体系中加入亲水亲油组分。
根据制备方法的不同，环氧树脂水性化方法有机械法、化学改性法和相反转法三种方法。
其中，化学改性法可以获得自乳化型水性环氧树脂乳液，属于无皂乳液的一种。
这种方法制备的水性环氧树脂乳液的分散相粒子的尺寸很小，约为几十到几百个纳米，颇具应用价值。
自乳化型水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。
阴离子型改型方法最受瞩目。
主要途径有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法两种。
前人在这个方面的研究已经有较多的报导[1~5]。
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid，AMPS），属强酸型酸性化合物。
水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述
水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述一、环氧树脂概述环氧树脂(Epoxy Resin，缩写代号EP)泛指分子中有两个或两个以上的环氧基团，并在适当的化学试剂作用下形成三维交联网络状固化物的有机高分子化合物，除个别外，其分子量都不高。
环氧树脂种类众多，按化学结构和环氧基团的结合方式大致上可分为：缩水甘油醚类、缩水油脂类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物、脂环族环氧化合物等五类。
在各类环氧树脂中，双酚A(二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚(简称DEGBA)，原材料来源方便、成本低，是目前应用最广的环氧树脂，约占环氧树脂总产量的85％。
环氧树脂因具有仲羟基和环氧基，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能：(1) 力学性能高。
环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2) 附着力强。
环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等极性基材以优良的附着力。
(3) 固化收缩率小。
一般为1%～2%。
是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%～10%；不饱和聚酯树脂为4%～6%；有机硅树脂为4%～8%)。
线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。
所以固化后体积变化不大。
(4) 工艺性好。
环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。
能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
(5) 优良的电绝缘性。
环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
(6) 稳定性好，抗化学药品性优良。
不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。
只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。
超期后若检验合格仍可使用。
环氧固化物具有优良的化学稳定性。
其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆，又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
有机硅改性水性环氧树脂的合成与表征
第21卷第6期高校化学工程学报No.6 V ol.21 2007 年12月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Dec. 2007 文章编号：1003-9015(2007)06-1044-05有机硅改性水性环氧树脂的合成与表征刘文艳, 孙建中, 周其云(浙江大学化学工程与生物工程系化学工程联合国家重点实验室, 浙江杭州 310027)摘要：环氧树脂与乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酸以及苯乙烯接枝共聚，合成了有机硅改性环氧树脂水分散体。
用动态光散射粒径仪(DLS)测定乳液的粒径及其分布，用傅立叶红外(FT-IR)、热重分析仪(TGA)对聚合产物做了结构表征和热分析，并考察了乙烯基硅氧烷用量对乳液及涂膜性能的影响。
研究表明，有机硅的引入影响环氧水分散体的粒径分布，由改性前的双峰变为单峰；延缓了固化涂膜的热分解温度，高温稳定性较好；固化涂膜的耐水性、粘结性和机械性能等均有所提高。
关键词：环氧树脂；有机硅；改性；水分散体中图分类号：O633.13；TQ323.5；TQ316.343 文献标识码：ASynthesis and Characterization of Silane Modified Waterborne EpoxyLIU Wen-yan, SUN Jian-zhong, ZHOU Qi-yun(State Key Laboratory of Chemical Engineering, Department of Chemical and Biochemical Engineering,Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)Abstract:The water dispersion of silane modified epoxy resin was synthesized by graft copolymerization of epoxy resin (EP609) with vinyltriethoxysilane (VTES), methylacrylic acid (MAA) and styrene (ST). The particle size and particle distribution of the dispersion were studied by dynamic light scattering (DLS), and the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) was used to characterize the structure of copolymer. The storage stability of the dispersion, heat resistance and other mechanical properties of cured film were also studied. The results show that the graft copolymerization of epoxy resin with VTES and MAA has been occurred, and accompanying the increase of silane monomer dosage added, the particle size in the dispersion increases and the particle distribution changes from double peaks to a single peak, while the stability of the dispersion becomes worse. As to the cured film of the dispersion synthesized, its water resistance, adhesion, flexility and heat-decomposed temperature are improved with the increase of the used silane monomer dosage. Finally, it was found that both the stability of the dispersion and the properties of the cured film could be excellent when the used VTES/EP609 dosage ratio is in the suitable range of 3%~5% of the graft copolymerized epoxyresin.Key words: epoxy resin; silane; modify; water dispersion1前言环氧树脂具有优异的附着力、力学性能、化学稳定性等，被广泛用于涂料、胶黏剂等领域。
水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析
水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析溶剂型的环氧树脂不溶于水，易溶于酯、酮、醚等有机溶剂，但是不符合环保的需要。
为了开发出环保型的环氧树脂材料，加强其水洗化的研究是十分有必要的。
水性环氧树脂中没有挥发性的有机溶剂，所以对环境比较友好，而且还具有良好的机械性能、耐化学性和绝缘性能等。
近年来水性丙烯酸改性环氧树脂成为了研究的热点，而且取得了一定的成果。
环氧丙烯酸不仅保留了环氧树脂的优点，而且还具有非常好的光活性，因此成为固化涂层材料中应用比较广泛的感光性树脂。
标签：环氧树脂；水性；环氧丙烯酸乳液；丙烯酸改性水性环氧树脂体系能够有效的降低挥发性有机物的使用，符合环保要求，因此在工业生产和生活中得到了廣泛的应用。
密切常用的环氧树脂涂料大部分是溶剂型的，其中的挥发物则含有易燃易爆的有毒物质，在挥发的过程中直接排放到大自然中，在阳光的作用下会形成烟雾或者酸雨，对环境产生了比较大的破坏作用。
水性涂料以及高固体份涂料等环保型的涂料日益得到了人们的重视，因此得到了比较快的发展，而且水性涂料在使用的过程中还具有节省资源、有机物排放量比较低的优点。
1 环氧树脂的性能简介环氧树脂是常用的热固性树脂，在热固性树脂中的用量比较大，而且应用比较广泛。
在环氧树脂中含有独特的环氧基、羟基以及醚键等活性基团，所以能够表现出优异的性能。
环氧树脂具有许多种类，而且性能各异，还具有非常多的改性剂、促进剂、添加剂等，可以组成多种组合，从而得到性能不同的环氧固化体系，能够满足各种性能和工艺的要求[1]。
环氧树脂具有良好的力学性能，其分子结构紧密，具有非常强的内聚力，其力学性能比不饱和的聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂优良的多。
而且还具有黏结强度高，粘接性能优异等优点，其中含有的羟基、环氧基、醚键等具有比较大的活性，决定了其良好的黏接强度，可以用来作为结构胶。
对于大部分金属和非金属材料都具有良好的粘接性，例如木材、玻璃、陶瓷等。
但是大部分环氧树脂都不能溶于水，对环境有比较大的危害，给其施工、运输以及存储等都带来了不便，因此用水来作为溶剂的水性环氧树脂受到了人们的重视[2]。
水性环氧树脂的合成及其应用1
综述专论化工科技,2009,17(4):46～51SCIENCE &TECHNOLO GY IN CH EMICAL INDUSTR Y收稿日期:2009203207作者简介:余丽丽(1983-),女,浙江衢州人,陕西科技大学硕士生,主要从事高分子合成等方面研究。
3:陕西省星火计划项目(2004kx3210)。
水性环氧树脂的合成及其应用3余丽丽1,李仲谨1,吕世民2,朱 雷1(1.陕西科技大学化学与化工学院,陕西西安710021;2.衢州市统计局,浙江衢州324000)摘 要:对环氧树脂的水性化技术的原理及方法进行了系统的分类及论述。
总结了近期国内外水性环氧树脂的应用进展,并对其应用前景进行了展望。
关键词:水性;环氧树脂;制备;应用中图分类号:TQ 630.7 文献标识码:A 文章编号:100820511(2009)0420046206 环氧树脂1930年由瑞士卡斯坦和美国格林里合成,1947年国外开始了工业化生产。
环氧树脂以其优异的粘结性、耐腐蚀、稳定性、绝缘性及机械强度等特性,被广泛应用于多种金属与非金属材料的粘结、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、复合材料等的制造[1,2]。
常用的环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体,不溶于水,溶于有机溶剂。
大多数有机溶剂易挥发、易燃易爆、有毒,环氧树脂的应用受到了一定限制[3,4]。
随着环保意识的增强,以水为溶剂和分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视。
水性环氧树脂不但是一种环保型材料,而且清洗方便,储运和使用安全,价格低廉,因而成为环氧树脂应用和发展的方向之一。
水性环氧树脂可分为水乳型环氧树脂和水溶型环氧树脂胶液两种。
其制备方法有三种:非水溶性环氧树脂借助于强烈的机械分散作用和乳化剂形成稳定的水乳液;对环氧树脂改性,使它具有水溶性或水可分散性;合成水溶性环氧树脂。
1 环氧树脂水性化的方法目前,制备水性环氧树脂的方法主要有3种[5]。
1.1 直接乳化法直接乳化法,即机械法。
环氧树脂的改性及其水性化研究
环氧树脂的改性及其水性化研究环氧树脂是一种重要的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。
然而，环氧树脂也存在一些缺点，如脆性大、易开裂、耐候性差等，这些问题限制了环氧树脂的应用范围。
因此，对环氧树脂进行改性和水性化研究，提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。
环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。
在改性方面，研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法，改善环氧树脂的韧性和耐候性。
在水性化方面，研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等，以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。
然而，现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。
如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性，制备过程也较为复杂。
在水性化方面，由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差，限制了其应用范围。
环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。
其中，共聚是常见的改性方法之一，通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段，改善环氧树脂的韧性和耐候性。
共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起，以获得综合性能优异的改性环氧树脂。
交联和扩链则通过增加环氧树脂的分子量，提高其力学性能和化学稳定性。
环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团，将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。
这不仅可以降低VOC的排放，改善作业环境，还可以扩大应用领域，如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。
实现环氧树脂水性化的方法主要有两种：乳化和非乳化法。
乳化法是通过乳化剂的作用，将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中，形成稳定的水分散液。
非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团，使其直接溶于水中。
本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法。
通过对国内外相关文献进行梳理和分析，了解环氧树脂改性和水性化的研究现状以及存在的问题。
然后，根据文献综述的结果，设计并实施了一系列实验，以验证改性剂对环氧树脂性能的影响以及不同制备工艺对环氧树脂水性化的影响。
水性环氧树脂的制备及其防腐性能研究
水性环氧树脂的制备及其防腐性能研究发布时间：2021-09-07T07:16:04.136Z 来源：《时代建筑》2021年9期5月上作者：李游[导读] 随着社会的发展和进步，目前防腐涂料的生产和制备技术越来越高，并且在技术应用过程当中，也实现了工艺的突破和完善，促使相应的防腐技术可以在具体的应用当中获得较好的效益和影响。
目前水性环氧树脂的使用较多，并且在汽车、医疗以轻工业等方面发挥了明显的作用，呈现了自身优质的防腐效果。
所以本文基于此，研究和分析水性环氧树脂的制备，以及对其防腐性能进行相应的研究。
江门市邦德涂料有限公司 4301241983100****8 李游江门529000摘要：随着社会的发展和进步，目前防腐涂料的生产和制备技术越来越高，并且在技术应用过程当中，也实现了工艺的突破和完善，促使相应的防腐技术可以在具体的应用当中获得较好的效益和影响。
目前水性环氧树脂的使用较多，并且在汽车、医疗以轻工业等方面发挥了明显的作用，呈现了自身优质的防腐效果。
所以本文基于此，研究和分析水性环氧树脂的制备，以及对其防腐性能进行相应的研究。
关键词：水性环氧树脂；制备技术；防腐性能引言环氧树脂固化物具有优异的物理化学性能，尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的粘附性能而广泛应用于涂料领域。
现在，人们在追求涂料高性能的同时，对于节约资源、保护生态环境越来越重视，研究开发水性环氧涂料已经成为涂料工业发展的一大趋势，具有广阔的前景。
转相乳化法是制备高分子聚合物水基化微粒体系的有效方法，但制备乳胶粒径小且分布均匀、稳定性好的乳液体系受许多因素影响，其中乳化剂的影响最为重要。
利用环氧基团的高反应活性，在Lewis酸的催化作用下，与亲水性的聚乙二醇进行亲核加成反应，合成具有两亲性同时又带有与油相成分完全相同组分的高分子乳化剂，同时对在乳化剂用量不同的条件下乳液的粒径和稳定性进行考察，并且研究乳化剂的用量、AB-HGF固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系至关重要。
接枝型水性环氧树脂的合成研究
接枝型水性环氧树脂的合成研究近年来，随着环保意识的增强，水性涂料在各个领域中得到了广泛的应用。
其中，水性环氧树脂涂料因其优异的性能和环保的特点，被广泛用于木材、金属、混凝土等基材的涂装中。
然而，传统的水性环氧树脂涂料存在着耐水性和耐化学品性能相对较差的问题。
为了改善这个问题，学者们开始研究接枝型水性环氧树脂。
接枝型水性环氧树脂是指将水性聚氨酯、聚醚或聚酯等高分子物质接枝到环氧树脂分子链上的一种新型水性环氧树脂。
接枝过程通过共价结构将两种高分子链相连，有效地改变了水性环氧树脂的性能。
这种接枝结构在水性环氧树脂中起到了增强性能的作用，使其具备了优异的耐水性和耐化学品性能。
乳液聚合法是将环氧树脂与聚氨酯、聚醚等高分子物质先分散在水相中，然后通过加入聚合助剂、交联剂等辅助剂进行乳化反应，最后通过控制反应条件进行聚合。
这种方法简单易行，适用于大规模生产。
然而，由于乳液聚合反应中需要使用大量的助剂，乳液的稳定性和环境友好性存在一定的问题。
原位聚合法是将环氧树脂溶解在溶剂中，然后加入聚氨酯、聚醚等高分子物质进行反应。
根据反应条件的不同，原位聚合法可分为常温原位聚合法和热固化原位聚合法。
常温原位聚合法适用于环境温度下进行反应，而热固化原位聚合法则需要在一定的温度下进行反应。
这种方法反应条件较为严格，但可以得到较为纯净的产物，具有较好的加工性能和性能稳定性。
近年来，越来越多的研究人员开始采用双反应机理合成接枝型水性环氧树脂。
这种方法将环氧树脂与聚氨酯、聚醚等高分子物质通过两步反应进行接枝。
首先，通过环氧树脂的环氧基与二度胺或含有胺基的物质反应，生成胺基化的环氧树脂。
然后，通过胺化的环氧树脂与异氰酸酯或醇酸反应，形成接枝型水性环氧树脂。
这种双反应机理具有较高的反应效率和较好的产物稳定性。
总之，接枝型水性环氧树脂的合成研究是一项重要的工作，可以改善传统水性环氧树脂的性能，提高其在涂料领域的应用价值。
研究人员应该继续深入探索合成方法，优化反应条件和降低辅助剂的使用量，以提高接枝型水性环氧树脂的合成效率和环境友好性。
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水性环氧树脂的合成及应用性能研究
水性环氧树脂是一类具有良好的附着力、电气绝缘性、化学稳定性的热固型高分子材料，作为涂料、胶粘剂以及复合材料等的树脂基体，应用的领域非常广泛。
本文对水性环氧树脂的合成及其应用性能进行了研究。
标签：水性环氧树脂；合成；应用性能
引言
随着人们环保意识的不断提高，绿色环保的化学材料越来越受关注。
水性环氧树脂以其优异性广泛用作复合材料、胶粘剂、涂料等方面，越来越受到人们的重视。
由于溶剂型环氧树脂体系容易带来大量的有机挥发物，对自然环境和人体健康造成极大的危害，因此开发具有优异力学性能、耐化学药品腐蚀性能和优良的热稳定性的水性环氧树脂体系成为行业迫切需求。
本实验通过自由基接枝聚合的方法，在过硫酸铵（APS）的催化下将亲水单体甲基丙烯酸（MAA）、功能单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、苯乙烯（St）和交联单体N- 羟甲基丙烯酰胺（NMA）接枝到环氧树脂的分子链上，用氨水中和后得到粒径小、稳定性好、性能优的水性环氧树脂，并分析了酯化率，软、硬单体配比和溶剂对体系性能的影响。
1.实验部分
1.1主要原料
环氧树脂，工业级，中国石油化工股份有限公司生产；月桂酸，软单体BA：均为分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司生产；三苯基膦，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司生产；乙酸乙酯，氨水：均为分析纯，天津市富宇精细化工有限公司生产；APS，分析纯，江苏强盛功能化学股份有限公司生产；MMA，分析纯，天津市永大化学试剂有限公司生产；硬单体MAA，分析纯，天津市北联精细化学品开发有限公司生产；硬单体St，分析纯，天津市凯信化学工业有限公司生产；NMA，分析纯，上海展元化工有限公司生产；去离子水，自制。
1.2试样制备
环氧酯的合成：将环氧树脂、月桂酸和三苯基膦加入到带有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中，同时通入氮气，然后缓慢升温至110℃，使环氧树脂熔融并搅拌，反应1h后测酸值，直至酸值小于5，得到环氧酯。
水性环氧树脂的合成：将环氧酯与乙酸乙酯加入四口烧瓶中，在温度为110℃的条件下混合均匀，缓慢滴加APS，MMA，MAA，BA，St，NMA的混合溶液，保温反应6h。
反应完成后减压蒸馏，除去溶剂乙酸乙酯，待温度降至70℃加入氨水中和，加水乳化得到水性环氧树脂乳液。
1.3测试与表征
傅里叶变换红外光谱（FTIR）采用日本岛津公司的FTIR-8300型傅里叶变换红外光谱仪测试，KBr压片；采用英国Malvern公司的MS-2000型激光粒度分析仪测试粒径；采用KOH-乙醇方法测试酸值；按GB/T9286—1998测试附着力；按GB/T1723—1993测试黏度，涂-4杯黏度计，室温。
2.结果与讨论
2.1 FTIR分析
从图1可看出：829cm-1处为环氧基的特征吸收峰，1508，1609，1656cm-1处为苯环骨架CC的特征吸收峰，2363，2872cm-1处为脂肪族C—H的特征吸收峰，1250cm-1处是C—O的特征吸收峰，3447cm-1处是羟基的特征吸收峰；酯化后829cm-1处环氧基团的特征峰消失，证明酯化后的乳液中环氧树脂的环氧基已全部被打开[1]。
图1环氧树脂酯化前后的FTIR
2.2酯化率对水性环氧树脂涂膜性能的影响
从表1看出：水性环氧树脂浸入盐水中48h均无泛白现象；当酯化率为0时，附着力为0级，吸水率最高，为30.37%；酯化率越高，附着力越差，即等级越高，吸水率下降；当酯化率为75%时，附着力为2级，吸水率最低，为5.09%。
因为环氧基属于极性基团，而玻璃也是含有极性基团的，所以环氧基越多，即酯化率越低，乳液固化成膜后对玻璃的附着力越好，附着力等级越低；环氧树脂两端存在环氧基，在接枝功能单体时由于空间位阻大，使功能单体不能很好地接枝到环氧树脂分子链上，所以环氧基打开的越多，即酯化率越高，功能单体接枝成功的就越多，固化成膜后防水性越好，吸水率越低；但随酯化率增加，酯化开环时引入的亲水单体羧基就越多，导致了酯化率为100%时吸水率反而增大。
因此，选择酯化率为50%作为最佳实验条件，此时附着力为1级，吸水率为5.69%。
2.3软、硬单体配比对水性环氧树脂涂膜性能的影响
硬单体玻璃化转变温度高，在环氧树脂分子链上引入硬单体可以提高涂膜的硬度、耐磨性和强度；软单体玻璃化转变温度低，在环氧树脂分子链上引入可以提高涂膜的柔韧性和耐久性。
从表2看出：当软、硬单体质量比为1∶0时，硬度最低，柔韧性最好，附着力最好，等级为0级；硬单体用量越多，体系柔韧性越差，附着力也降低。
这是因为软单体选用的是BA，酯基是极性基团，玻璃也含有极性基团，所以BA越多，附着力越好。
因此，软、硬单体的最优比例是1∶0。
大值。
再加水时，聚集体不再拥挤，溶剂析出，黏度下降。
而且，体系稳定性较差，刚制成时是白色乳液，20h后呈无色透明且分层。
脱除溶剂后，改性后的环氧树脂溶于水，没有助溶劑的存在，乳液体系的黏度变化主要受加水量影响，
所以同样固含量的情况下，没有助溶剂存在的体系黏度小[2]。
2.4溶剂对水性环氧树脂乳液黏度的影响
从图2看出：起始黏度相同的情况下，未脱除溶剂和脱除溶剂的体系随着加水量的增加，体系固含量发生变化，但在固含量相同的条件下，未脱除溶剂的水性环氧树脂黏度均比脱除溶剂的大，水性环氧树脂在没有脱除溶剂的情况下，水性化的过程中黏度随着固含量的增加先上升后下降，主要是因为体系中存在胺盐和醇类亲水性助溶剂。
加入中和剂的树脂在水稀释阶段，主要经历了树脂在体系中质量比的降低和助溶剂对水的比例降低两个变化。
在稀释前期，树脂浓度的下降起主导作用，水的加入导致体系的黏度下降；随着水用量的增加，助溶剂对水的比例下降，达到一定程度后，混合溶剂的溶解能力下降，部分树脂析出，析出的树脂分子相互缔合形成聚集体，聚集体分子的非极性部分朝内，高极性的羧酸盐基团朝外，于是体系由溶液态变为聚集体分散态。
继续加水稀释，聚集体越来越多，部分助溶剂溶解在聚集体内，使其体积膨胀，体积分数增大，聚集体越来越紧密，导致体系黏度上升，黏度增长持续到一定程度后，树脂分子间的作用力减弱，黏度达到最大值。
再加水时，聚集体不再拥挤，溶剂析出，黏度下降。
而且，体系稳定性较差，刚制成时是白色乳液，20h后呈无色透明且分层。
脱除溶剂后，改性后的环氧树脂溶于水，没有助溶剂的存在，乳液体系的黏度变化主要受加水量影响，所以同样固含量的情况下，没有助溶剂存在的体系黏度小。
综上所述，制备水性环氧树脂的最优配方是酯化率为50%，软、硬单体质量比为1∶0，且需脱除溶剂[3]。
2.5粒径分析
按最优配方制备水性环氧树脂，测试其粒径，从图3可以看出：乳液的平均粒径为26.75nm，测得的粒径分布指数为0.267，其粒径分布均一，体系的分散性和稳定性良好。
3.结论
综上所述，本文通过将环氧树脂用月桂酸酯化开环，再通过自由基接枝聚合的方法进行制备，发现在制备水性环氧树脂乳液的过程中，当酯化率为50%时，水性环氧树脂的附着力为1级，吸水率为5.69%；当软、硬单体质量比为1∶0时，所制水性环氧树脂稳定性好、性能优、粒径小，具有重要的实用价值。
参考文献：
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