UV固化水性环氧树脂的合成研究
新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究_陈奕汐
1. 3. 2 含聚乙二醇的非离子型水性固化剂 （ 1） 在带有搅拌器、冷凝管和温度计的三口瓶
中加入计量的双酚 A、环氧氯丙烷、乙醇和催化剂， 在 60 ～ 80 ℃ ，反应 4 ～ 8 h。（ 2） 将得到的化合物 通过滴液漏斗逐步向计量的二乙烯三胺中滴加， 生成环氧胺加成物，温度保持 60 ～ 80 ℃ ，反应 2 ～ 6 h。（ 3） 在带有搅拌器、冷凝管和温度计的三口
1 实验部分
1. 1 原料和试剂 表 1 为合成水性固化剂的原料和试剂。
表 1 原料和试剂 Table 1 Materials and reagents
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Materials and reagents 双酚 A / Bisphenol A 环氧氯丙烷 / Epichlorohydrin 氢氧化钠 / Sodium hydroxide 聚乙二醇 1000 / Polyethylene glycol 1000 聚乙二醇 2000 / Polyethylene glycol 2000 二乙烯三胺 / Diethylenetriamine
目前，最典型的水性固化剂是由低分子环氧 树脂与多 乙 烯 多 胺 反 应 生 成 环 氧-胺 加 成 物，再
以单环氧化合物封闭活性高的伯胺氢，然后与有 机酸成盐制备而成。该类固化剂的优点是，由于 在多元胺分子链中引入环氧树脂分子链使其与 环氧树脂相容性好，而且通过改变有机酸的用量 可以调节固化剂的亲水亲油平衡值（ HLB） ，使之 能较好地乳化液体环氧树脂。该水性固化剂制 备方法虽然已有成熟的工艺路线，但是在实际操 作中，多乙烯多胺活性高，与环氧树脂反应剧烈， 容易发生 枝 化 反 应，不 易 控 制。 通 常 的 情 况 下， 为了防止发生凝胶，胺需要大大过量，然而，游离 多乙烯多胺 的 沸 点 高，不 易 完 全 脱 除，需 要 投 入 大量的能源和资 金，实 验 和 生 产 的 成 本 大 大 的 增加［1］。
UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究
UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究倪晓婷;张力;陈黄锰【摘要】以环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸、马来酸酐为原料,通过“接枝反应-开环反应-酯化反应”三步合成光固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂聚合物.采用红外光谱、热重法(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、激光粒度分布仪等技术对光固化水性含氟树脂结构与性能进行了分析,结果表明:添加含氟单体使聚合物的力学性能明显提高,热稳定性增强,玻璃化转变温度明显降低,接触角增大;当n(环氧树脂)∶n(甲基丙烯酸十二氟庚酯)=4∶1时,光固化水性含氟树脂的综合性能最佳:乳液平均粒径为2.3 μm,固化膜附着力为1级,硬度为6H,耐冲击性120 cm.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(046)004【总页数】5页(P60-64)【关键词】水性;UV固化;丙烯酸;马来酸酐;甲基丙烯酸十二氟庚酯;双酚A环氧树脂【作者】倪晓婷;张力;陈黄锰【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广州大学化学化工学院,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7UV光固化技术具有环保、节能的突出优点，不但可以提高涂膜的性能，又可降低成本、提高固化效率、减少环境污染，因此近20多年来在涂料、胶黏剂和油墨等方面的应用日益广泛[1-2]. 又因为光固化含氟树脂固化速度快，光固化后不需要热处理，机械性能、耐热性及耐候性良好所以受到了生产应用者的青睐[3-5]. 但普通光固化含氟树脂使用前需要加入一定量的反应活性稀释剂及多官能团丙烯酸脂来调节粘度和流变性，而这些活性稀释剂大部分具有毒性和刺激性，对环境和人体健康有影响[6-8]. 因此水性紫外光(UV)固化涂料技术因其符合环保、节能、清洁生产理念而日益为人们所关注. 水性紫外光固化体系可通过调节配方的固含量来获得极薄的涂层，具有设备易于清洗、储运更方便、不易燃烧和安全性高(大大减少火灾隐患)等诸多优点. 随着人们环保意识的提高，兼具高性能和环保特征的光固化含氟涂料将成为科研和应用热点[9-10]. 贾茹等[11]采用多异氰酸酸酯和多官能团含氟丙烯酸酯为原料制备了紫外光固化水性聚氨酯-含氟丙烯酸乳液，乳液稳定性较好，涂层性能佳，具有良好的应用前景.本文合成了含有双键和羧基官能团的含氟树脂，经光固化后涂层具有耐刮、耐化学腐蚀、耐候、耐水耐油、耐冲击等优点，涂层硬度大、与基底的附着力强、树脂储存稳定性好，满足对水性光固化高性能树脂涂料的性能要求. 该研究结果对推广氟碳涂料与水性UV光固化技术的应用具有重要的意义.1 实验部分1.1 实验原料甲基丙烯酸十二氟庚烷酯：工业品，哈尔滨雪佳化学品有限公司；丙烯酸(acrylic acid，AA)：分析纯，天津市福晨化学试剂厂；过氧化苯甲酰(BPO)，三乙胺：化学纯，天津市大茂化学试剂厂；丙二醇甲醚醋酸酯，马来酸酐，光引发剂Darocur2959：化学纯，广州双键有限公司；N-N二甲基甲酰胺，对羟基苯甲醚：分析纯，上海化学试剂总厂；丙酮，乙醇，强氧化钾：分析纯，天津市博建化工有限公司.1.2 实验步骤1.2.1 聚合物的合成(1)称一定量的双酚A环氧树脂和少量的助溶剂于装有电动搅拌器、回流冷凝管、滴液装置的四口烧瓶中，120 ℃回流反应，以8～10滴/min的速度滴加甲基丙烯酸十二氟庚酯、BPO以及助溶剂的混合溶液，滴加完毕以后继续回流反应1 h，降温至70 ℃进行下一步反应.反应原理见图1.(2)降温至70 ℃，加入一定量的阻聚剂，在搅拌下滴加一定量的丙烯酸和催化剂的混合液，约0.5 h滴完，缓慢升温到80～90 ℃，每隔0.5 h取样测定酸值，酸值(以KOH计，下同)小于5 mg/g停止反应，降温至70 ℃进行下一步反应. 反应原理见图2.图1 第一步反应原理Figure 1 Reaction principle of step 1图2 第二步反应原理Figure 2 Reaction principle of step 2(3)降温至70 ℃，加入一定量的阻聚剂和催化剂，充分搅拌均匀后，投入一定量的马来酸酐，升温至75～80 ℃，每隔0.5 h取样测定酸值，当酸值接近理论酸值(153.2 mg/g)停止反应，加入少量的阻聚剂，降温. 反应原理见图3.(4)降温至40～50 ℃时，在中速搅拌下，加入适量的有机碱，中和至pH值为6～7. 在剧烈搅拌下，慢慢滴加去离子水至一定的固体份，出料保存.1.2.2 聚合物的光固化配制成固含量一定的乳液后，向乳液中加入适量的光引发剂Darocur2959混合均匀，涂于马口铁上，恒温干燥一定时间后，置于UV固化机(采用2 kW高压汞灯为光源，空气气氛)进行固化.1.2.3 表征与测试(1)以KBr压片法采用美国NICOLET5-MX傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行红外表征.(2)热稳定性：采用热重分析(TGA)法进行表征(N2气氛，温度范围为20～800 ℃，升温速率为20 ℃/min).(3)采用美国Perkin Elmer DSC-2C差示扫描量热仪表征玻璃化转变温度，氮气氛围，升温速率10 ℃/min，升温范围为室温至100 ℃.图3 第三步反应原理Figure 3 Reaction principle of step 3(4)乳液粒径：将乳液稀释至一定浓度，采用激光粒度分布仪进行测定.(5)涂膜铅笔硬度的测定(GB/T 6739—1996).(6)涂膜耐冲击性的测定(GB/T 1732—1993).(7)涂膜附着力的测定(GB 1720—79).2 结果与讨论2.1 聚合物FT-IR分析图4为n(环氧树脂)∶n(甲基丙烯酸十二氟庚酯)=4∶1含氟共聚物的FT-IR红外谱图.曲线a中，3 439.3 cm-1处是环氧树脂的羟基吸收峰，920 cm-1处的环氧基吸收峰已经消失，在3 041.1、1 504.7和1 459.8 cm-1处3个峰是苯环的吸收峰，在2 962.6和2 878.5 cm-1的吸收峰分别是甲基上C—H的不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收峰，在1 723.4 cm-1处是羰基的吸收峰，1 633.8 cm-1左右是双键的吸收峰，1 185.0 cm-1是C—F键的吸收峰，723.3和687.5 cm-1是CF3的吸收峰，对比曲线a，曲线b 2 500～3 439 cm-1出现了弥散峰，为羧基的特征峰，另外1 633.8 cm-1处双键的吸收峰明显增强，说明顺酐已经与第二步产物的羟基反应，反应产物与理论结构一致.a:第二步光固化含氟聚合物; b:第三步光固化水性含氟聚合物图4 共聚物FT-IR谱图Figure 4 FT-IR spectra of the fluorine copolymers2.2 聚合物涂膜的热稳定性图5是光固化水性含氟聚合物和光固化水性无氟聚合物的TG谱图，曲线a在180 ℃时无明显失重，在350 ℃左右失重率为10%，在350 ℃以后，随着温度的增加，失重加剧，温度升至800 ℃时，含氟聚合物的失重率为80%；与曲线a相比，曲线b在120 ℃开始失重，在380 ℃左右失重率已经为20%，温度升至800 ℃时，聚合物的失重率为90%，上述数据说明，氟烷基的引入在一定程度上提高了热稳定性. 因为C—F键非常稳定，其键能比普通烷基中C—C键的键能高50 kJ/mol. 当含氟烷基化合物遇到化学试剂进攻或受到高温刺激时，发生断裂的首先是C—C键而不是C—F键，经过含氟烷基化合物改性后的聚合物的稳定性得到提高[12].a：光固化水性含氟聚合物；b：光固化水性无氟聚合物图5 聚合物TG谱图Figure 5 TG spectra of fluorinated and non-fluorinated copolymers2.3 共聚物的DSC涂膜谱图分析图6是光固化水性含氟聚合物和光固化水性无氟聚合物的DSC谱图，含氟聚合物的Tg为49.5 ℃，无氟聚合物的Tg为103.5 ℃. 增加氟元素使聚合物涂膜的玻璃化转变温度大幅度降低. 在聚合物中接枝甲基丙烯酸十二氟庚酯，氟元素连接在聚合物的侧链上，大大增加了聚合物链段的柔性，因此含氟聚合物的玻璃化转变温度降低了.2.4 乳液的粒径分布图7为n(环氧树脂)∶n(甲基丙烯酸十二氟庚酯)∶n(环氧树脂)=4∶1∶4的光固化水性含氟共聚物乳液的粒径分布图，其乳液的平均粒径约为2.3 μm，粒径分布只出现了1个较窄的峰，说明粒径分布比较窄，粒径均匀.a:光固化水性含氟聚合物；b:光固化水性无氟聚合物图6 聚合物DSC谱图Figure 6 DSC spectra of fluorinated copolymer (a) and non-fluorinatedcopolymer(b)图7 光固化水性含氟树脂乳液粒径Figure 7 Particle size distribution of fluorine emulsion2.5 接触角法表征共聚物的表面性能图8和图9是水滴和油滴分别滴在含氟固化膜和无氟固化膜的形状图，含氟聚合物的接触角显著增大，含氟丙烯酸酯单体作为侧链引入聚合物中赋予聚合物良好的憎水憎油性能. 因为氟碳链可以整齐排列伸向空气一侧，成膜过程中经分子重排后, 疏水性基团全氟烷基向树脂表面迁移、富集，使得树脂的表面能降低，接触角增大，水与有机物液滴均难以在其表面润湿. 对于乳液聚合物，乳化剂及助乳化剂的存在都会对聚合物膜的疏水、疏油性产生影响[13-14]. 本文采用不加入助乳化剂的聚合可以将这种影响减小到最低.图8 水滴在固化膜上的形状Figure 8 Water drops on copolymer films图9 油滴在固化膜上的形状Figure 9 Oil drops on copolymer films2.6 氟用量对聚合物性能的影响氟含量对聚合物性能的关系如表1所示，在聚合物链中，氟单体所占比例越大，乳液成膜后硬度越大，附着力和耐冲击性也随着增强，这可能是因为引入带有极性基团的氟单体，可以增加涂层与基材之间的附着力，此外由于聚合物含有亲水性基团，即可溶于水相又可溶于油相，可明显抑制凝胶的产生，同时使合成的乳液具有良好的机械稳定性和存储稳定性[15]. 由于长的氟碳侧链与树脂具有微观不相容的特性，在固化过程中形成微观相分离，有效吸收冲击能量，提高了树脂冲击强度，但是氟单体比例过大时，力学性能反而下降，产生凝胶，这可能是由于氟单体自身产生自聚造成，由表1可得出，当n(E- 44)∶n(氟单体)=4∶1时，获得的树脂性能最佳.表1 氟含量对聚合物性能的影响Table 1 Effect of fluorinated concentrationon properties of copolymer序号n(E-44)∶n(氟单体)树脂的稳定性涂膜的外观硬度/H耐冲击性/cm附着力13∶1一周出现凝胶较为平整,有少量针孔4502级24∶1一个月无明显变化涂膜外观光滑透明61201级35∶1一个月无明显变化涂膜外观较光滑透明5802级46∶1一个月无明显变化较为平整有少量针孔4502级51∶0一个月无明显变化涂膜外观较光滑透明4203级3 结论采用环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯，丙烯酸、马来酸酐为原料，通过“接枝反应-开环反应-酯化反应”三步制得含有羧基、双键的氟树脂，赋予其水性和UV固化性. 红外光谱测试表明，含氟基团进入了聚合物侧链中，与无氟聚合物相比，含氟单体使聚合物具有良好的力学性能及热稳定性，接触角显著增大，玻璃化转变温度明显降低. 当树脂氟含量为7.6%～11.3%，n(环氧树脂)∶n(甲基丙烯酸十二氟庚酯)=4∶1时氟树脂的性能最佳. 其乳液平均粒径为2.3 μm，固化膜附着力为1级，硬度为6 H，耐冲击性120 cm.参考文献：[1] 李田霞, 陈峰.有机氟改性环氧丙烯酸阴极电泳涂料的研究[J].涂料工业,2012,42(1):28-31.Li T X, Chen F. 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水性环氧树脂的合成研究 精品
水性环氧树脂的合成研究环氧树脂是三大通用型热固性树脂之一，具有优良的机械性能、电绝缘性能、热稳定性、耐化学品性和粘结性能，被广泛应用于电子电气、机械制造、航空航天、船舶运输等领域。
随着社会的发展和人们环保意识的不断增强，以水为溶剂或分散介质的环氧树脂水性化改性愈来愈受到重视，水性化改性的环氧树脂不仅兼有溶剂型环氧树脂的优点，而且VOC（有机挥发物）含量低，施工性好，清洗方便，储运使用安全，价格也低廉，因而成为环氧树脂应用的发展方向之一[1～4]。
目前，对环氧树脂进行水性化改性的方法主要有机械法、相反转法和化学改性法[5]。
机械法和相反转法制得的水性环氧树脂乳液粒径较大，稳定性差。
化学改性法是现在环氧树脂水性化改性研究的热点，利用该法合成的水性环氧树脂乳液粒径较小，稳定性也较好。
本文采用自由基接枝共聚的方法，在过氧化苯甲酰（BPO）的引发下，将甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯接枝到环氧树脂上，使环氧树脂具备水溶性，同时保留了大量的环氧基，从而使改性树脂的亲水性和反应活性达到合理的平衡[6]。
合成的水性环氧树脂分散体系粒径较小，稳定性较好，并考察了甲基丙烯酸用量、接枝聚合时间和中和度对水性环氧树脂的影响。
1实验部分1.1主要原料双酚A环氧树脂E-12：黄山恒远化工有限责任公司；甲基丙烯酸（MAA）：分析纯，天津市光复精细化工研究所；过氧化苯甲酰（BPO）,分析纯，天津市光复精细化工研究所；丙烯酸丁酯（BA）：分析纯，天津市光复精细化工研究所；苯乙烯（St）：分析纯，天津市光复精细化工研究所；正丁醇：分析纯，上海苏懿化学试剂有限公司；乙二醇丁醚，分析纯，天津市光复精细化工研究所；N，N-二甲基乙醇胺，分析纯，天津市光复精细化工研究所；去离子水。
1.2水性环氧树脂的合成将一定量环氧树脂和正丁醇与乙二醇丁醚组成的混合溶剂（质量比为1:1）加入到带有搅拌棒、温度计、冷凝管和滴液漏斗的250ml四口烧瓶中，升温至100℃预溶好；在搅拌条件下2h内匀速缓慢滴加甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合溶液；升温至110℃，恒温反应5h ；降温至80℃，滴加N ，N-二甲基乙醇胺和正丁醇的混合溶液中和，加水乳化制得固含量为30%水性环氧树脂乳液。
水性环氧树脂的研究与进展[1]
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水性环氧树脂的研究与进展[1]
水性环氧树脂的研究与进展[1]
摘要：
水性环氧树脂是一种在涂料、油墨、油墨油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等产品中广泛应用的重要通用
有机物质。
环氧树脂的有效改性和功能改善，决定着环氧树脂在现代行业
中的重要性。
本文重点介绍了水性环氧树脂的研究历史、基本概念、合成
方法和性能评价，以及有关水性环氧树脂的研究进展情况，总结了未来水
性环氧树脂的研究前景及应用方向。
关键词：水性环氧树脂；合成；功能改性；研究进展
1绪论
环氧树脂是一种现代化工产品，它可以用于多种行业。
它有优异的耐
热性、耐湿性、耐老化性和机械性能，是众多行业中重要的基础材料。
根
据不同性能需求，改性剂可以加入到环氧树脂中，以调节、改善树脂的性能，使环氧树脂具有更完善的性能[2]。
由于水性环氧树脂具有环保、耐
腐蚀、低毒性和可持续发展等特点，因此，近年来，水性环氧树脂这一新
型高性能树脂在涂料、油墨、印刷油墨辊涂、汽车涂料、油漆、印花印刷
涂料、水性哑光涂料及热固性塑料等行业得到广泛应用，成为涂料领域当
今最热门的研究课题。
水性环氧树脂的合成
分类号：学校代码：10426密级：学号：**********硕士学位论文MASTER DEGREE THESIS水性环氧树脂的合成**：******：***学科专业：安全工程专业代码：085224研究方向：化工过程安全2018年6月8日水性环氧树脂的合成摘要随着人们绿色环保意识的不断提高，对印刷品要求也越高，水性油墨因其低挥发性，减轻了大气污染，同时降低了溶剂在包装中的残留，得到广泛应用。
1、本文先将环氧树脂用丙烯酸酯化开环，对生成的环氧酯进行改性，以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）和甲基丙烯酸（MAA）为改性单体，以正丁醇为溶剂，采用接枝法合成水性环氧树脂。
通过研究化学试剂用量和不同工艺条件对水性环氧树脂乳液性能的影响，确立了合成油墨用水性环氧树脂的最佳方案为酯化率为75%，软硬单体最佳质量配比为4:1，引发剂用量为3%，硅烷偶联剂用量为4%，反应温度为110℃。
2、以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸为共聚单体，硅烷偶联剂为功能单体制得的水性环氧树脂乳液在室温贮存时不产生交联反应，而在干燥时随着水分的蒸发和中和剂的挥发，体系p H值发生变化，在酸的催化下固化成膜。
研究结果表明,实验制得的水性环氧树脂乳液粒径主要分布在26nm左右，并具有分布窄的特点，室温交联后胶膜透明度、耐水性好，成膜速度快，各项性能更加优异。
3、采用接枝法制备的水性环氧树脂乳液，配以黑色碱性颜料配制成水性油墨。
讨论了水性环氧树脂乳液对水性油墨各性能的影响。
研究显示，随着环氧树脂酯化率的增加，乳液粒径变小，水性油墨的粘度减小，大大提高了乳液的稳定性，而随着交联单体硅烷偶联剂用量的增加，乳液附着牢度增大，耐水性增强，可以满足粘度、细度、附着力及初干性等油墨印刷适性的要求。
4、在实验室的基础实验的基础上，对水性环氧树脂连接料合成的工艺进行了放大，研究确定了工艺设计参数，设计了工艺装置，并对其进行了危险与可操作性分析（HAZOP），确定并完善了各工艺单元的工艺控制措施，形成了完善的带控制点的工艺流程图（PIDs）。
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]。
uv 环氧树脂 固化过程
uv 环氧树脂固化过程【实用版】目录1.UV 环氧树脂的固化过程概述2.UV 环氧树脂的固化原理3.UV 环氧树脂的固化方法4.UV 环氧树脂固化过程的影响因素5.UV 环氧树脂固化后的性能正文一、UV 环氧树脂的固化过程概述UV 环氧树脂是一种光固化树脂，主要由环氧树脂、光引发剂、添加剂等组成。
在紫外光的照射下，光引发剂吸收紫外光能量，产生活性自由基，引发环氧树脂的聚合反应，从而实现固化。
UV 环氧树脂具有良好的物理性能、化学性能和耐候性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域。
二、UV 环氧树脂的固化原理UV 环氧树脂的固化原理主要是光引发剂在紫外光的作用下产生活性自由基，这些活性自由基与环氧树脂中的环氧基发生加成反应，形成聚合物。
随着紫外光的持续照射，环氧树脂中的环氧基不断被消耗，树脂分子量逐渐增加，最终形成具有一定强度和韧性的固化物。
三、UV 环氧树脂的固化方法UV 环氧树脂的固化方法主要有以下几种：1.单组份固化：单组份固化是指环氧树脂中只含有光引发剂，无需添加其他固化剂。
这种方法操作简便，但固化速度较慢，不适用于大面积的涂装和粘接。
2.双组份固化：双组份固化是指环氧树脂分为两部分，一部分含有光引发剂，另一部分含有固化剂。
在使用时，将两部分混合均匀后进行固化。
这种方法固化速度快，适用范围广。
3.多组份固化：多组份固化是指环氧树脂分为三部分或更多，包括光引发剂、固化剂和其他添加剂。
在使用时，需要将各组分按一定比例混合均匀后进行固化。
这种方法可以调节固化速度和固化物的性能，但操作相对复杂。
四、UV 环氧树脂固化过程的影响因素UV 环氧树脂固化过程的影响因素主要包括以下几个方面：1.光引发剂的类型和含量：光引发剂的类型和含量直接影响 UV 环氧树脂的固化速度和固化物的性能。
不同类型的光引发剂对紫外光的吸收能力不同，含量过高或过低都会影响固化效果。
2.环氧树脂的类型和含量：环氧树脂的类型和含量对固化过程也有很大影响。
水性环氧树脂的制备与性能研究
水性环氧树脂的制备与性能研究李进，张良均，童身毅，唐进伟(武汉工程大学化工与制药学院湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室，武汉430074) 慧聪涂料网讯：摘要：采用中等相对分子质量环氧树脂与聚醚反应，合成了非离子环氧树脂乳化剂，再结合相反转技术，制备水性环氧树脂乳液。
讨论了乳化剂的用量对乳液粒径和稳定性的影响；研究了乳化剂、环氧固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。
关键词：环氧树脂；水性环氧树脂；相反转技术0.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[1]。
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[2]，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。
近年来，对于非离子型乳化剂及其合成乳液的报道已经很多[3-7]，本文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，合成了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了考察，并且研究了乳化剂的用量、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。
1.实验部分1.1原材料双酚A型环氧树脂：江苏三木集团；聚醚：分析纯，上海化学试剂公司；乙二醇丁醚：化学纯，天津东天正精细化学试剂厂；三氟化硼乙醚络合物：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；AB-HGF水性环氧固化剂：浙江安邦新材料发展有限公司。
1.2环氧树脂乳化剂的合成在干燥氮气保护下，将脱水的聚醚和环氧树脂按环氧基与羟基物质的量的比为1∶1.0～1.2的比例加到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的四口烧瓶中，搅拌下，升温至80～90℃使原料熔化，搅拌混匀，滴加催化剂三氟化硼乙醚络合物，在90～110℃下反应5～6h，出料，室温冷却即得乳化剂EP-S。
UV固化水性环氧丙烯酸酯纸张涂料的制备及性质的开题报告
UV固化水性环氧丙烯酸酯纸张涂料的制备及性质的开题报告1. 研究背景和意义水性涂料作为一种环保型涂料，在现代涂料工业中越来越受欢迎。
近年来，随着纸张涂料工业的的发展和环保意识的提高，对水性纸张涂料的研究也逐渐得到了重视。
环氧丙烯酸酯是一种常见的固化剂，具有较高的强度和耐化学性能，可以应用于纸张涂料中以提高其耐久性。
但其在水性涂料中的应用受到困扰，因为它不能与水体制配。
UV固化技术能够提供一种解决方案，借助UV光的作用下，环氧丙烯酸酯能够在水性涂料中快速固化。
因此，本文将探讨利用UV固化技术制备UV固化水性环氧丙烯酸酯纸张涂料的可行性和性能，为环保涂料工业的发展做出贡献。
2. 研究内容和方法2.1 研究内容（1）准备水性环氧丙烯酸酯（2）制备UV固化水性纸张涂料（3）对纸张涂料进行表面覆盖度、耐磨性、耐水性等性能测试2.2 研究方法（1）制备水性环氧丙烯酸酯：采用环氧树脂、丙烯酸、甲基丙烯酸酯等原料，并通过聚合反应制备水性环氧丙烯酸酯。
（2）制备UV固化水性纸张涂料：将水性环氧丙烯酸酯、光引发剂、助剂等混合，并通过分散剂和乳化剂稳定分散体系。
（3）性能测试：对制备的纸张涂料进行表面覆盖度、耐磨性、耐水性、固化度等性能测试。
3. 预期结果预计能够成功制备出具有较好耐磨性、耐水性等性能的UV固化水性环氧丙烯酸酯纸张涂料。
并通过与传统纸张涂料的对比，证明其环保性、成本性等优势。
4. 参考文献1. Lee SH. UV-curable epoxy acrylate/polyurethane acrylate blend composites fills for the repair of concrete surfaces [J]. Progress in Organic Coatings, 2019, 129: 13-22.2. Dou X J, Wang H, Lu J H, et al. Synthesis and properties ofdual-cure polyurethane acrylate emulsion [J]. Journal of Coatings Technology Research, 2017, 14(3): 605-614.3. 鲁华生, 王艳, 常海峰, 等. 两性氨基树脂在光固化纸张涂料中的应用[J]. 浙江大学学报(理学版), 2010, 37(6): 709-714.。
水性环氧树脂合成及其性能研究报告
个人资料整理仅限学习使用目录1.引言 (2)2.实验 (5)2.1仪器与试剂 (5)2.2实验方法 (5)2.3表征 (6)3.结果与讨论 (6)3.1反应机理 (6)3.2红外吸收光谱 (6)4.结论 (7)参考文献 (7)致谢 (9)水性环氧树脂的合成及其性能研究孙衎，安徽师范大学化学与材料科学学院摘要：本研究以丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>为水性单体，对环氧树脂E51进行改性。
此共聚物不需中和，就能获得良好的水分散性。
设计出了AMPS 改性环氧树脂的反应路线，通过正交实验和对比实验，对反应物配比、聚合温度和引发剂用量等反应条件进行了优化，并探讨了影响反应稳定性的因．个人资料整理仅限学习使用素。
由于AMPS的高聚合活性，须采用一些较为特殊的单体滴加方法，以保证共聚反应的稳定进行。
关键词：环氧树脂；丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>；接枝反应；水溶性Synthesis and Performance Study of Water-soluble Epoxy ResinSun Kan, College of Chemistry and Materials ScienceAbstract: The epoxy resin emulsion derived from chemical method received much attention due to absence of surfactant. It is characteristic of self-emulsification, dispersoid particle was small at nano level. The modifier reported in the literature to prepare anionic epoxy resin was mostly acrylic monomers. Epoxy resin can obtain water-disposabilityafter carboxyl group was introduced and neutralized. The emulsion prepared by this approach only could keep stable under the alkalescent circumstance. If pH value vary, the system tend to agglomerate or gelate which is bad to preservation and untilization.Key words: epoxy resin, 2-acrylamido-2-methyl-l-propanesulfonic acid, graft polymerization, water solubility1.引言环氧树脂(Epoxy resin>是泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并通过环氧基团反应形成的热固性产物的高分子低聚体，是一种从液态到粘稠态、固态多种形态的物质。
UV固化环氧树脂催化合成及其应用研究
UV固化环氧树脂催化合成及其应用研究秦顿迪;苏航【摘要】分别用三苯基膦,叔胺和有机铁催化剂进行环氧树脂丙烯酸开环酯化反应,而后固定有机铁催化剂,复配其他两种催化剂的一种,调整催化剂的比例,通过反应速率和产物性能对比,复配出一种使反应产物性能较为优异的催化剂.最终确定当有机铁催化剂与叔胺以2:1的比例复配时,反应速率较快,反应稳定性好,树脂颜料润湿性好,树脂整体性能较好.合成的树脂显浅红色,推荐用于光固化油墨配方体系中.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)014【总页数】3页(P27-28,48)【关键词】环氧丙烯酸树脂;催化剂;复配;颜料润湿性【作者】秦顿迪;苏航【作者单位】广东博兴新材料科技有限公司, 广东广州 510330;广东博兴新材料科技有限公司, 广东广州 510330【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4在光固化领域中，环氧丙烯酸树脂用途广泛，合成途径也多种多样，使用不同种类催化剂对环氧丙烯酸树脂的性能也有很大影响[1]。
常用的催化剂有三苯基膦，叔胺，季铵盐，有机铬类催化剂等，各有其优缺点[2]，本文选用三苯基膦、叔胺和有机铁催化剂分别催化环氧树脂丙烯酸开环酯化反应，并通过复配，试图得到一种综合性能较为优异的复配催化剂。
通过检测树脂油墨配方漆膜色密度，可以比较树脂颜料润湿性差异，而颜料润湿性是否优良，对树脂在油墨中的应用有很大影响。
1 实验1.1 原料及仪器环氧树脂128，环氧当量189，工业级；丙烯酸，工业级；三苯基膦，工业级；叔胺A，工业级；有机铁催化剂B，工业级；阻聚剂C，工业级；TPGDA，工业级；HCPK(184)，工业级；TPO，工业级；红色颜料。
1.2 反应步骤在三个装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中，加入158.76 g(0.84 mol)环氧树脂128，57.65 g(0.8 mol)丙烯酸，0.43 g (2000 mg/kg)阻聚剂。
分别加入0.22g(1000 mg/kg)不同的催化剂：三苯基膦，叔胺，有机铁催化剂。
水性环氧树脂制备与性能研究
温度/℃
•
不同含水量的水性环氧树脂乳液温度-粘度关系 （300s-1）
含水量-粘度关系
7
6
100r/s-1 300r/s-1 500r/s-1 700r/s-1 900r/s-1
5
粘度/pa.s
4
3
2
1
0 10 20 30 40 50
含水量/%
.不同剪切速率的水性环氧树脂乳液含水量-粘度关系（30℃）
1000
剪切速率s-1
不同含水量的水性环氧树脂乳液剪切速率-流动活化能曲线
80 75
300r/s -1 500r/s -1 700r/s
-1
流动活化能/（KJ.mol-1）
70 65 60 55 50 45 40 35 10 20 30 40 50
含水量/%
•
不同剪切速率的水性环氧树脂乳液含水量-流动活化能曲线
流动活化能
• η=A×exp△Eη /RT （1） • lnη =lnA+△Eη/RT （2）
74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 0 200 400 600 800
10% 30% 50%
流 动活化能（ KJ.mol-1）
机械稳定性测试：用低速台式离心机，观察乳液 在3000r/min，离心30min，60min乳液是 否分层。
乳液稳定性研究
• 温度对稳定性的影响
温度 50℃ 60℃ 65℃ 70℃ 稳定性 30min分层 60min分层 60min不分层 60min不分层
乳化剂用量对稳定性的影响
乳化剂用量 10% 15% 20% 25% 稳定性 30min分层 60min分层 60min不分层 60min不分层
水性UV固化树脂
水性UV固化树脂光固化技术是一种清洁环保型“绿色技术”，具有加工性能优良、无环境污染和高功能等特点。
其按吸收光波长不同主要可分为可见光固化和UV（紫外光）固化两种。
其中，UV 固化属于辐射固化，其原理是利用UV引发活性液体材料，使其迅速分解成自由基或阳离子，进而引发不饱和键进行聚合反应，使材料固化完全。
传统的UV固化体系采用活性稀释剂调节其流变性能，不仅使材料带有刺激性气味，而且对胶膜的理化性能产生负面影响。
水性UV固化体系（以水代替活性稀释剂）具有诸多优点：①流变性能易控制，从而避免了使用活性稀释剂调节体系黏度时所导致的固化收缩等现象；②最终产品具有低VOC（有机挥发物）排放量、低毒性和低刺激性气味等特点；③提高了固化胶膜的光洁度，降低了胶层的易燃性；④其低聚物是高Mr（相对分子质量）的水性分散体，但其黏度只与固含量有关，与Mr无关（其预聚体可选用Mr较高的低聚物，并且不必加入Mr较低的活性稀释剂），从而解决了光固化涂层高硬度和高柔韧性不能同时兼顾的难题（这也是水性UV技术优于传统UV技术的特点之一）。
UV固化技术和水性树脂的结合，可达到环保、高效等目的，其应用领域不断拓宽。
1·水性UV固化树脂水性UV固化树脂是指在传统UV固化树脂的基础上引入了水性基团或链段，使树脂具有一定的亲水性和吸水性。
常见的水性UV固化树脂的合成方法有两种：一种是在传统树脂的分子链上引入亲水性基团[如UP（不饱和聚酯）类树脂]；另一种是与丙烯酸酯反应生成水性丙烯酸酯类低聚物[如PUA（聚氨酯丙烯酸酯）、EA（环氧丙烯酸酯）等]。
水性UV固化树脂具有无溶剂臭味、无毒、无污染、操作方便、残胶易清理、固含量高和储运安全方便等优点，是环保节能型UV固化树脂的发展方向。
1.1 水性UV固化树脂的分类低聚物是水性UV固化体系中重要的组成部分。
与传统UV固化树脂不同，水性UV固化树脂基体的分子结构中必须含有亲水基或亲水链段，使聚合物具有一定的吸水性。
水性环氧树脂制备与性能研究
水性环氧树脂制备与性能研究水性环氧树脂的制备主要有两种方法：溶剂法和乳液法。
溶剂法是将环氧树脂与溶剂相互溶解，然后加入乳化剂与水乳化，形成水性环氧树脂。
这种方法的优点是制备简单，缺点是需要大量溶剂，不符合环境保护要求。
乳液法则是将环氧树脂与乳化剂、助剂等在无溶剂体系中乳化，然后与水相混合得到水性环氧树脂，该方法不需要溶剂，符合环境保护要求，但乳液稳定性较差，需要添加稳定剂。
乳液稳定性是水性环氧树脂的重要性能之一、乳液稳定性好，能够提高涂料的乳液粘度稳定性，降低涂料粘度。
研究表明，在制备水性环氧树脂时，选择合适的乳化剂和稳定剂，并进行适当的调整，能够显著提高乳液的稳定性。
固化性能是指水性环氧树脂在固化过程中的特性。
环氧树脂固化主要通过和固化剂反应来实现，固化剂的选择和用量对固化性能有重要影响。
研究表明，采用多酚固化剂和环氧固化剂的复合固化体系，能够提高水性环氧树脂的固化性能。
表面性能是指水性环氧树脂涂膜的耐磨性、耐腐蚀性、粘结性等性能。
研究表明，通过添加改性剂或添加适量的填料，能够提高水性环氧树脂涂膜的表面性能。
例如，添加硅酮改性剂可以提高涂膜的耐磨性和耐腐蚀性；添加适量的纳米填料可以提高涂膜的硬度和抗划伤性能。
涂膜性能是指水性环氧树脂涂膜的外观质量、光泽度、附着力和耐候性等性能。
涂膜性能的研究主要通过评价涂膜的抗刮强度、黏结强度、耐蚀性、耐候性等指标来评估。
研究表明，在制备水性环氧树脂时，采用合适的乳化剂和固化剂，并进行适当的调整，能够提高涂膜的附着力和耐候性。
总之，水性环氧树脂的制备和性能研究对于推动环境友好型涂料的发展具有重要意义。
未来的研究可以继续深入探索水性环氧树脂的制备方法，优化配方和改性剂的选择，进一步提高水性环氧树脂的性能，满足不同领域的应用需求。
UV固化水性环氧树脂的改性研究的开题报告
UV固化水性环氧树脂的改性研究的开题报告
一、研究背景及意义
UV固化水性环氧树脂是一种新型环保型树脂，具有良好的耐久性、耐化学腐蚀性、耐热性和耐紫外线性等特点。
在许多领域中，如涂料、
印刷、胶粘剂等应用广泛。
然而，由于其固化速度较慢且机械性能较弱，限制了其在高端领域的进一步应用。
因此，需要对其进行改性，以提高
其固化速度和机械性能。
二、研究目的和内容
研究旨在通过改变UV固化水性环氧树脂的化学结构和添加助剂等手段，提高其固化速度和机械性能，最终实现在高端领域的应用。
具体研
究内容包括：
1. 对UV固化水性环氧树脂进行化学结构调整，改善其机械性能；
2. 添加合适的助剂，提高树脂的固化速度；
3. 对改性后的UV固化水性环氧树脂进行表征，包括热性能、耐化
学腐蚀性和耐紫外线性等指标的测试。
三、研究方法和步骤
1.选用适宜的改性剂或助剂，通过单因素试验或正交试验筛选出最
佳配比；
2.使用FTIR、NMR等技术表征改性后的树脂结构；
3.利用DMA、TGA、DSC等技术测试改性后的树脂的热性能；
4.使用万能试验机测试树脂的拉伸强度、弹性模量等机械性能；
5.使用紫外光源、化学试剂等对改性后的树脂进行耐紫外线性和耐
化学腐蚀性测试。
四、预期结果和意义
通过对UV固化水性环氧树脂的改性研究，可以提高其固化速度和机械性能，拓宽其应用领域，为环保型树脂的发展提供技术支持和实践指导。
同时，也为相关领域的研究提供参考和借鉴。
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在环氧丙烯酸酯的合成过程中，催化剂用量对 丙烯酸的转化率影响非常明显。（见图２）
２
ｆ
叩 曲 ｇ ∑ Ｚ ｏ ■ 趔 镪
催化剂的用量％ 图２催化剂用■对反应速率的影响 Ｆ．叼．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ａｍｏｕｎｔｓ Ｏｆｌ ｒｅａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
由图２可以看出，当加人少量催化剂（体系总 质量的０．１５％）时，就能明显加快反应速度：同时 随着催化剂用量的提高，反应速度明显加快，但如 果反应太快，不利于生产控制，会带来胶凝危险， 同时催化剂用量增大生产成本提高。所以综合考虑 用量以０．５％左右为好。 ２．１．４阻聚剂的选择
万方数据
１６
热固性树脂
第２３卷
表１不同催化剂下反应体系酸值随时间的变化情况 Ｔａｂ．１ Ａｃｉｄ ｖａｌｕｅ ｖａｒｉｅｄ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ ｕｓｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ∞ｔａＪｙＳ；ｔｓ
由表１可知，在这几种催化剂中，ＫＯＨ的催 化效果最差，反应８—９ ｈ才能达到反应终点；四 甲基氯化铵与三乙胺的催化效果均较好，反应控制 平稳，产物颜色淡，但四甲基氯化铵价格贵，易吸 潮，储存困难，而三乙胺廉价易得，且是液体，加 料方便，因此选择三乙胺作为反应的催化剂。 ２．１．３催化剂用量对反应速率的影响
环氧树脂的羟基和丙烯酸之间也能发生酯化反 应，因此必须选择合适的催化剂，使反应有利于羧 酸和环氧基的反应。选择催化剂必须和反应温度一 起考虑，因为有些催化剂在高温时才能有效地催化 羧基与环氧基团的反应，而有些催化剂在低温时有 效，在高温时会分解或催化副反应。作为羧酸和环 氧基反应的催化剂主要是碱，如叔胺、季铵盐，芳 香胺、ＫＯＨ、ＮａＣ０３等。考察三乙胺，ＫＯＨ，四甲基 氯化铵３种代表性催化剂（加入量均为反应物总质量 的０．５％），在１１０℃下反应，Ｎ２保护，阻聚剂为对 羟基苯甲醚（加人量为反应物总质量的０．５％），原料 ｎ（环氧基）：ｎ（丙烯酸）＝１：ｌ，以体系的酸值随时 间的变化来衡量反应速率（见表１）。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＵＶ ｃｕｒｉｎｇ；ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ；ｅｐｏｘｙ ａｃｒｙｌａｔｅ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
０引 言 紫外光固化环氧丙烯酸酯具有耐化学腐蚀、附
着力强、硬度高、价格便宜等优点［１３；用它作预聚 物制备的涂料在紫外光照射下可发生光聚合或光交 联反应，而且涂膜性能优良，近年来发展迅速，正 逐步取代传统木材、金属等使用的涂料乜。】。与其 他环氧涂料一样，环氧丙烯酸酯的粘度很高，常温 下为半固体胶状，施工时通常需要用大量的活性稀 释剂以降低涂料的施工粘度，这样不但会降低涂料 的性能［ｓ’６】，也会造成成本增加，同时，对环境还 会造成污染。随着环保要求日益提高，不含挥发性 有机化合物和有毒空气污染物的体系替代现有溶剂 型环氧树脂体系成为研究热点。 １ 实验部分 １．１原料
吼吼＝立ｃ‰≮：咖严。：《。卜ｏ｛奇｛ｂ咖咖：２ｆＣＨＣＨＨ吼２。』坚 ｌ《曛兰三 一吼业ｒｍ廿｝加ｒ皿吼
２结果与讨论 ２．１环氧丙烯酸脂（ＥＡ）合成的影响因素 ２．１．１ 温度对反应的影响
双酚Ａ环氧树脂和丙烯酸反应是剧烈的放热 反应，在反应过程中，温度的控制很重要。温度过 低，反应速度很慢，但不容易发生丙烯酸（酯）热聚 合，较为安全；温度过高，反应加快，剧烈放热， 易引发不饱和键自聚，使体系凝胶，发生暴聚的危 险性增加。以丙烯酸的转化率为目标函数，考察不 同温度（９０℃，１００℃，１１０ ｏＣ和１２０℃）下的反应 速度（见图１）。
ａｓ ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｗｆｌ８ ０．５％（ｗｔ），Ｐ—ｈｙｄｒｏｘｙａｎｉｓｏｌｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ．Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｓｉｓ ｐｒｏｓｓ ｗａｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ。Ｔｈｅ
ｐ陀ｐ戤刮ｒｅｓｉｎ ｗａｇ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｌｉｃａｔｉｏｎ．
双酚Ａ环氧树脂ＣＹＤ一１２８，工业品，巴陵石 化环氧树脂事业部；丙烯酸，化学纯，天津试剂 厂；三乙胺，化学纯，上海试剂公司；氢氧化钾，
四甲基氯化铵；对苯二酚，对羟基苯甲醚，化学 纯，长沙化工研究所；三乙醇胺，马来酸酐，化学 纯，天津试剂厂；蒸馏水，自制。 １．２仪器
四口烧瓶、搅拌器、冷凝器、温度剂、加热 套。 １．３合成工艺
作阻聚剂时，合成的ＥＡ颜色由深黄色至深褐色， 因为对苯二酚容易氧化，而对羟基苯甲醚则较稳 定，合成的树脂颜色较浅，因此选择对羟基苯甲醚 作为阻聚剂较好。 ２．１．５反应时间的影响
反应在１１０ ｏＣ，以三乙胺作催化剂，对羟基苯 甲醚作阻聚剂条件下进行。参照图１中１１０℃的丙 烯酸转化率曲线，发现在反应起始阶段，体系的酸 值下降非常快，当反应进行到一定时间后，体系的 酸值下降较缓慢。这是因为反应初期，单体浓度 高，体系粘度小，分子扩散快，有效碰撞频率高， 反应容易进行；反应到一定时间后，参与反应的环 氧基与丙烯酸基团数量减少，体系粘度增大，分子 有效碰撞频率下降，反应速度下降。１１０℃时反应 时间少于４ ｈ，反应不完全，达不到要求；高于５ ｈ， 不但易发生副反应，发生胶凝，还提高了成本，因 此反应时间选择５ ｈ比较合适。 ２．２水性环氧丙烯酸脂（ＥＢ）合成的影响因素 ２。２．１ 温度的影响
阻聚剂主要有对苯二酚，对羟基苯甲醚，酚噻 嗪等。本文主要考虑对苯二酚，对羟基苯甲醚两种 阻聚剂的阻聚效果（加入量为体系总质量的０．５％， 无Ｎ２保护，见表２）。
表２阻聚剂对环氧丙烯酸酯合成的影响
ｅｐｏｘｙ∞惝 Ｔａｂ．２ Ｅｆｆｅｔｅ ｏｆ ｉｎＮｂｉｔｏｒ Ｏｆｌ ｓｙｎｌＩ怕ｓ皓ｏｆ
由表２可看出，在无Ｎ２保护下，用对苯二酚
双酚Ａ环氧树脂和丙烯酸在一定温度下反应 （加入催化剂和阻聚剂）生成环氧丙烯酸酯（ＥＡ）， 引入的不饱和基团使之具有感光性。聚合反应式见 式ｌ所示。
丙烯酸和环氧基反应，在开环酯化的同时，生成 —个羟基，利用这一羟基再与马来酸酐开环进行酯化 反应，引人—个羧基和不饱和基团，加碱中和后，可 以得到ＵＶ光固化水性环氧树脂（皿）（见式２）。
ｒｅｓｉｎ珊ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＵＶ ｅｕｌＪｎｇ ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ
ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
ｔｉｍｅ，ｋｉｎｄ ａｎｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ｃａｒｂｏｘｙｌ ａｎｄ ｓｏｌｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｎ卿ｌｔ功Ｉｊｚ盱ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｔｙ ｏｆ
【收稿日期ｌ ２００７—０８—２３；【修回日期】∞０８一Ｏｌ一２５ 【作者简介】庄宏清，（１９６８＿），女，湖南省人，工程师，主要从 事环氧树脂及固化剂方面的研究。
万方数据
第３期
肖 华：ｕｖ固化水性环氧树脂的合成研究
１５
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１７
表３不同催化剂对酸酐转化率的影响
Ｔａｂ．３ Ｅ／ｆａｃｔ ｏｆ ｄｆｆｆｅｒａａｔ ｃａｔａｂｓｔｓ∞Ⅸ胛旧咖ｏｆ郐柏ｙｃＩｒｊｄｅ
由表３可知，不同的催化剂对合成ＥＢ反应的 催化效果没有明显差别，从生产原料的成本考虑， 采用三乙胺为佳。 ２．２．３催化剂用量的影响
在合成反应中，催化剂的加人量不仅影响着合 成反应的速度，而且直接影响着产品的最终性能和 成本。催化剂的加入量大，不仅整个产品的成本提 高，而且还会对产品的最终性能产生不利影响。以 三乙胺为催化剂，反应条件同２．２．２，羟基和酸酐 等物质的量比，对羟基苯甲醚为阻聚剂，加入量为 ０．５％，在７５℃下反应９０ ｍｉｌｌ。以酸酐的转化率为 目标函数，考察催化剂用量的影响，见图３。
ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ ｅｐｏｘｙ ａｃｒｙｌａｔｅ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｏｐｆｉｕｍ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ａｃｒｙｌａｔｅ Ｗｒｌｇ １ １０℃
ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｐｏｘｙ ａｃｒｙｌａｔｅ ａｎｄ ｍａｌｅｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ ｗａｓ ８０ ｏＣ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ５ ｈ，ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｕｓｅｄ
热固性树脂
第２３卷第３期２０嘴年５月
１４
ｌｌｌｅｎｍｓｅｔａ雌Ｒｅｓｉｎ
Ｖ０１．２３ Ｎｏ．３
Ｍａｙ ２００８
ＵＶ固化水性环氧树脂的合成研究
庄宏清，肖 华
（中五化巴陵石化有限责任公司环氯树脂事业部，湖南岳阳４１４０１４）
摘要：对紫外光固化水性环氧树脂的合成工艺进行了研究，讨论了反应温度、反应时间、催化剂种类和用量， 阻聚剂、羧基含量及固含量、中和剂等对水性环氧丙烯酸酯的合成和性能的影响。结果表明，合成环氧丙烯酸 酯的最佳反应温度１１０℃。环氧丙烯酸酯与马来酸酐的最佳反应反应温度为８０℃。反应时间均为５ ｈ，三乙胺作 催化剂。用量为反应物总质量的Ｏ．５％，对羟基苯甲醚作阻聚剂。实验表明，提出的紫外光固化水性环氧树脂的 合成工艺可行，合成树脂具有水性特征，性能指标可以满足应用要求。 关键词：紫外光固化；水性；环氧树脂；合成 中图分类号：ＴＱ３２３．５文献标识码：Ａ文章编号：１００２—７４３２（２０嘴）∞一００１４—０５