水性环氧树脂固化体系成膜机理
水性环氧砂浆平涂地坪施工方案
地下车库水性环氧砂浆平涂地坪施工方案一、水性环氧地坪漆介绍主要施工工艺及方法传统的环氧树脂难溶于水，只能溶于芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂，使用时分散在有机溶剂中，将环氧树脂配成一定浓度、一定黏度的树脂涂料才能使用。
有机溶剂作分散介质来稀释环氧树脂不仅对施工现场含水率要求高，而且在使用过程中，挥发性有机化合物（VOC）对操作工人身体危害极大，对环境也会造成污染，为此，许多国家先后颁布了严格的限制VOC排放的法规。
开发环境友好特性的水性环氧树脂体系成为各国研究的热点。
第一代产品：直接用乳化剂进行乳化；第二代产品：采用水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂；第三代产品：经过多年研究开发成功的，这一体系的环氧树脂和固化剂都接上了非离子型表面活性剂，乳液体系稳定，由其配制的涂料漆膜已超过溶剂型涂料的漆膜性能指标。
原理分析一、水性环氧透气但不透水：一般来讲，地下室及建筑物一层，若涂料为普通环氧时，由于涂层不能使其中的蒸汽挥发出来，则蒸汽会把涂层鼓起来，时间长久将使涂层鼓起，影响使用寿命，但水性体系，由于固化时本身水汽的蒸发，留有微孔气道，具有透气性，可将地表产生的蒸汽释放出来，极大避免因潮气产生的层间起泡和剥离以及鼓起等现象。
二、水性环氧树脂固化体系成膜机理：水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料，其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。
水性环氧树脂涂料为多相体系，环氧树脂以分散相形式分散在水相中，水性环氧固化剂则溶解在水中。
水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图如图1所示，将两个组分混合后的体系涂布在基材上，在比较适宜的温度条件下，水分蒸发得很快。
双组份水性环氧涂料固化成膜机理探讨
、
成膜过 程 涂料会经 过一个 固化成膜 的过程 ，就是 将涂料涂 到
材料 的表面 ，会 随着 时间转化成无定 型 的固态 的薄膜 ， 这就是 涂料 的固化 的过 程 ，也可 以成 为干燥 的过程 。这 个过程 比较 的复杂 ，可分 为多种方式 ，按照成膜 的机 理 ， 可 以分 为化学成 膜 、乳胶凝 聚成膜还 有溶剂 挥发成膜还 有热熔 冷却成膜 等 。不 同的涂料成膜 的时候 ，可能是 上 述 的一种方式 ，也可 以是几 种方式 的结合 。环氧树脂稳 定 的话 会成型 高性能 的涂 膜 。但是水 性 的环 氧涂料 的成 膜过程 尤其特殊 性 它 的成 膜 的过程 对于涂 料的性能有 很大 的影响 ，所 以要掌握 它成膜 的过程与特 点 ，来提 高
前言 ：在 现在使用 的防腐涂料 中，环氧 涂料使用 的 比较 的广泛 ，因为它 的防腐 的性 能 比较好 ，而且 附着 力 也 比较高 ，所 以应用 的数 量很 大。每年世界 上超过百 分 之 四十的环氧 树脂 成为 涂料 的制作 原材料 ，制作 出来 的 涂料很 多用于金 属 的防腐 。在溶剂 型 的防腐 的涂料 中 ， 环氧树 脂发挥 了很 大 的作 用 ，水性 的环氧涂料 发展 的也 非常快 ，成 为使用 非常广泛 的涂料之一 。
性能 比较好 ，涂膜 的光泽度 比较好 ，相对 比较高的硬度 ， 涂层有 相对 比较高 的渗透性 ，比较耐 水 ，干燥 的时间缩 短 了。按 照 固化反应发 生的规律 ，乳胶 粒的直径越大 的 话 ，固化剂 分布 的范 围就越 大 ，固化反应就 进行 的越 不 完全 ，形成 的涂膜性能越 不好 ，不够均一 。相反则性 能 比较高 ，所 以乳胶粒 的分 布以及大小会对 固化反应产生 非常大 的影 响 ，对乳液稳定 性有很大影 响 ，对涂膜 的性 能有很大 的影响 。 ２ ． 其 他 因素对 于成膜过程 的影响 。成膜 的过程受 到 固化剂 的扩散的影 响，固化剂 的分散 的界 面的粘度 以及 玻璃化 的温度会对 固化 剂的分散 的快 慢有很大 的影 响 ， 对于成膜 过程也有很 大 的影 响。粘度 比较小 的话 ，玻璃 花 的温度 就会 越低 ，这样 固化 剂 的分子 的分 散 的速度就 会越快 。这样 乳胶粒 的固化的就进行 的 比较快 ，内部 的 过程就进 行的 比较完全 ，涂 料 的性能会 相对较高 。所 以 界面的粘度 以及玻璃化的温度对于成膜的过程也有影响 。 并且 ，固化反应 的速度会 受到环境 的温度还有湿度 的影响 ，会对成膜 的过程产生影响 。温度 比较低 的时候 ， 固化反应 的速度会 比较 的慢 ，并且水分挥 发的速度也会 比较慢 ，如果 水分挥发 的速度 比固化 的速度低 ，就会造 成在成膜 中有水分 的凝 聚 ，会 造成涂膜 的性能 的降低 。 所 以，在进行施工 的时候 ， 要对 湿度以及温度 进行控制 ， 改善通 风的条件 ，湿度不 能高于百分 之八 十五 ，最好 的 情况是在百分十六十五 以下 。 结 束语 ：固化剂 的反应 的速度 、温度 、湿度等 因素 都会成 膜的过程产生影 响 ，所 以在进 行成膜 的过程 中 ， 要对各个 因素进行最 大的有利条件 的控制 。固化剂选 用 环氧结 合型 的，温度控 制在平衡 的范 围 内，湿度不要 太 大 ，保持 干燥 ，这些 因素控制好 ，才 能使 得成膜形成 的 过程完全均一 ，使得最后的涂膜 的性能好 。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂通用课件
环氧树脂广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料、复合材料等领域，特别是在航空航天、汽车、船舶、电子电器等领域具有不可替代的作用。
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CHAPTER
环氧树脂的固化机理
环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活性基团反应，生成三维网状结构。
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CHAPTER
环氧树脂固化剂的发展趋势与展望
高性能化是指提高环氧树脂固化剂的各项性能指标，以满足更高要求的工程应用。
通过改进固化剂的分子结构和合成工艺，提高其耐热性、耐腐蚀性、力学性能和电气性能等。
高性能化的环氧树脂固化剂能够满足航空航天、电子电器、汽车制造等领域对材料的高要求。
如乙二胺、己二胺等，固化剂本身颜色较深，有一定的刺激性气味，毒性较大，但价格便宜，黏度小，可灌封和涂层。
芳香族胺类
如间苯二胺、邻苯二胺等，相比脂肪族胺类，其颜色更浅，黏度更低，但毒性也相对较大。
脂环族胺类
如环己胺、甲基环己胺等，其黏度低、毒性小、反应活性高，适合用作环氧树脂的固化剂。
如邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐等，其优点是黏度低、色泽浅、毒性小、活性适中，缺点是需要加热才能固化。
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高固含化是指提高环氧树脂固化剂中有效成分的含量，以减少溶剂的使用和降低生产成本。
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通过改进配方和工艺，提高环氧树脂固化剂的固含量，同时保持良好的使用性能和储存稳定性。
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高固含化的环氧树脂固化剂有利于减少环境污染和资源浪费。
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如顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐等，其黏度低、色泽浅、毒性小、活性高，但固化后的产物脆性较大。
水性环氧树脂形成四大体系
水性环氧树脂形成四大体系水性环氧地坪以其出色功用包含环保功用，已变成水性商品系统中最受大家注重和最重要的一支。
据中国环氧树脂行业协会教授称，当前水性环氧树脂已构成4大系统，在不一样的范畴或不一样的需求下发挥着效果。
Ⅰ型水性环氧树脂系统。
由低分子量的液体环氧树脂(环氧当量在190左右)和水性环氧固化剂组成。
这类系统中的环氧树脂通常预先不乳化，而由水性环氧固化剂在运用前混合乳化，因而这类固化剂有必要既是交联剂又是乳化剂。
水性环氧固化剂组成时是以多乙烯多胺为根底，经过在其分子中引进具有表面活性效果的分子链段使其变成两亲性分子，能够极好地涣散或溶解在水中，从而对低分子量的液体环氧树脂具有杰出的乳化效果。
Ⅰ型水性环氧树脂系统的长处是可配成零VOC(Volatile organiccompound)和NHAP(Non-hazardous air pollutant)的涂料，涂膜硬度添加较快。
中国环氧树脂行业协会教授以为其缺陷是：选用的树脂是低分子量的液体环氧树脂，在水分蒸腾后仍需求经过必定的反响时刻才干到达表干；系统的粘度随放置时刻的延伸而疾速添加，表现为适用期短(约为2～4小时)；并且在适用期范围内系统流变功用也不安稳。
Ⅱ型水性环氧树脂系统。
由高分子量的固体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成[18]。
环氧树脂是亲油性分子，其亲水亲油平衡值(HLB)小于3，要得到安稳的水性环氧树脂乳液，应在其分子中引进具有表面活性效果的亲水链段，如聚氧乙烯聚氧丙烯链段，一起在引进这种链段后交联构成的网链分子量有所提高、交联密度降低，所以对涂膜有必定的增韧效果。
实际上运用的大多数高分子量固体环氧树脂乳液都是以低分子量的液体环氧树脂为质料，选用含聚氧乙烯聚氧丙烯链段的环氧丙基醚经过双酚A扩链和低分子量环氧树脂反响，将聚氧乙烯聚氧丙烯链段引进到环氧树脂分子链中，该产品用水和乙二醇醚类稀释就可得到安稳的水性环氧树脂乳液。
据中国环氧树脂行业协会教授介绍，因为Ⅱ型水性环氧树脂系统中的环氧树脂已预先配成乳液，不需求水性环氧固化剂再对环氧树脂进行乳化，因而只需具有交联剂的功用。
(完整版)环氧树脂固化机理
环氧树脂与酸酥类固化剂在有无催化剂的条件下的固化机理1.酸酊固化环氧树脂体系比胺固化的体系具有更加优异的机械物理性能及高温稳定性能。
所以近年来它的应用十分广泛，但需要较高的固化温度和较长固化时间。
酸酊和环氧树脂的反应机理与其有无促进剂存在而有所不同，具体的情况如下： (1)无促进剂存在时首先由环氧树脂的羟基与酸酊反应生成含酯链的陵酸：Q β-C.√vvw'R <+H/:—CH --------------------------- to .C^O —CHz --CH ------------ √w√v、。
/1CH当然，仲羟基也可与另一个酸醉反应，重更以上步骤，最终引起环氧树脂的固化。
(2)促进剂存在时在有路易斯碱(如叔胺)作为促进剂时，首先是叔胺进攻酸醉生成竣酸盐阴离子:C√wwCH2*~~CH -----0—CHj —CH^—>vvwI OH生成的仲羟基再与另一个环氧基反应:然后按酸和环氧树脂的环氧基开环加成反应生成仲羟基:C-o-RCf、0+R 3N -一C/ O然后峻酸盐阴离子与环氧基反应生成氧阴离子：C-N +R 3 R ∖+HiC —CH --------- 'λλzw -------------)C-O-\/ 0『+C-NRjR∖C —0—CH 2—CH ——√ww、综上所述，不管是无促进剂的加成聚合反应还是有促进剂的阴离子聚合反应，酸酊固化机理可以概括为：开环一酯化一酸化不断反复进行，直到环氧树脂交联固化。
/C —NR 3 -C-O-C一N +R 3C ——0——CH2—CH ——/ww氧阴离子与另一个酸醉反应生成瘦酸盐阴离子：。
水性环氧树脂固化体系成膜机理
水性环氧树脂固化体系成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料，其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。
水性环氧树脂涂料为多相体系，环氧树脂以分散相形式分散在水相中，水性环氧固化剂则溶解在水中。
水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图如图1所示，将两个组分混合后的体系涂布在基材上，在比较适宜的温度条件下，水分蒸发得很快。
当大部分水分蒸发后，环氧树脂乳胶粒子相互接触，形成紧密堆积的结构，残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相粒子的间隙处。
随着水分的进一步蒸发，环氧树脂分散相粒子开始凝结，形成更为紧密的六边形排列结构。
与此同时，固化剂分子扩散到环氧树脂分散相粒子的界面及其内部发生固化反应。
该固化成膜机理也可解释为水性环氧树脂体系由水包油的状态向油包水转变，与用相反转法配制环氧树脂乳液的过程刚好相反。
图1水性环氧树脂涂料的固化成膜过程示意图假定用相反转法配制的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的平均粒径为0.5μm，又设其密度为1.16g/mL，环氧树脂分子量为1000，并不考虑在水中的溶胀，则可计算出每个环氧树脂乳胶粒中含有4.6×l07个分子，所以水性环氧树脂体系的固化是由固化剂向环氧树脂分散相粒子的扩散速度所决定的，这与溶剂型环氧树脂体系相比其固化成膜过程更为复杂。
固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子的表面接触发生固化反应，随着固化反应的进行，环氧树脂分散相的分子量和玻璃化温度逐渐提高，使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂：质子给予体，促进顺序：酸>酚>水>醇固化剂分类1反应型固化剂▪可与EP分子进行加成，通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢，反应中伴随氢原子转移，如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚2催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化，如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂1脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点：▪活性高，可室温固化▪反应剧烈放热，适用期短▪一般需后固化，室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低，一般80-90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大2芳香族多元胺芳香族多胺特点：▪固化物耐热性好，耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低，大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低，碱性减弱，以及苯环位阻效应▪多为固体，熔点高，工艺性差▪液化，低共熔点混合，多元胺与单缩水甘油醚加成3改性多元胺a、环氧化合物加成：▪加成物分子量变大，沸点粘度增加，挥发性与毒性减弱，改善原有脆性b、迈克尔加成：▪丙烯腈与多元胺▪胺的活泼氢对α,β不饱和键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性，改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成：曼尼斯反应（Mannich reaction）为多元胺和甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31：二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结的快速修复和加固d、硫脲-多元胺缩合：▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下（0℃以下）固化EPe、聚酰胺化：▪9，11-亚油酸与9，12-亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好，化学计量要求不严▪固化物有很好的增韧效果▪放热效应低，适用期长，固化物耐热性较低，HDT为60℃左右4多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物（液体聚硫橡胶）就是典型多元硫醇，单独使用活性很低，室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显5酸酐类固化剂▪反应速率很慢，不能生成高交联产物，一般不作为固化剂▪低挥发性，毒性低，刺激性低▪反应缓慢，放热量小，适用期长▪固化物收缩率低，耐热性高▪固化物机械强度高，电性能优良▪需加热固化，时间长▪EP常用固化剂，仅次于多元胺主要酸酐：▪顺酐>苯酐>四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐>甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用，本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长1常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚)，DMP-30，酚羟基显著加速树脂固化速率，放热量大适用期短，EP快速固化（24h/25℃）2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑（仲胺活泼氢和叔胺），适用期长（8-10h），中温固化，热形变温度高，与芳香胺耐热水平（100℃）相当阳离子型固化剂，路易斯酸链终止于离子对复合2常用阳离子催化剂▪路易斯酸：BF3,SnCl4,AlCl3等，为电子接受体▪BF3使用最多，具有腐蚀性，反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物，如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质，室温稳定，离解温度90℃，离解后活性增大环氧树脂固化的三个阶段▪液体-操作时间：树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用▪凝胶-进入固化：混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段)，这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。
环氧树脂的固化原理
环氧树脂的固化原理环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物.（1）环氧基之间开环连接；（2）环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联；（3）环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联；（4）环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联.不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物.1、胺类硬化剂胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括；脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子（NH3）中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）.由于胺的种类不同,其硬化作用也不同：（1）伯胺和仲胺的作用含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物.（2）叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子.2、酸酐类硬化剂酸酐是由羧酸（分子结构中含有羧基—COOH）与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物.酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能（如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等）均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化.酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下：酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构.除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯.但这不是主要的反应.3、树脂类硬化剂含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺．酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂.（1）低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间,有熔点很高,胺值很低的固态树脂,也有胺值为300的液态树脂.其中胺值是低分子聚酰胺活性的描述,胺值高的活性大,与环氧树脂反应速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,与环氧树脂反应速度慢,但可使用期长,表1列举了几种低分子聚酰胺的牌号及性能.表1 低分子聚酰胺牌号及性能举例牌号200300400650651原料亚油酸二聚体与三乙烯四胺亚油酸二聚体与三乙烯四胺桐油酸二聚体与二乙烯三胺——色泽棕红色黏流体棕红色黏流体棕色黏流体棕色黏流体浅黄色液体密度g／cm30.96~0.980.96~0.980.970~0.9900.7~0.99胺值215±15305±15200±20200±20300黏度（40℃）mPa·s20000~80000600~200015000~50000——低分子聚酰胺分子中有各种极性基团,如仲胺基.伯胺基以及酰胺基,硬化后的环氧树脂对各种金属、木材、玻璃和塑料有良好的粘附力.聚酰胺分子中有较长的脂肪碳链,起到内部增塑作用,因此硬化后的环氧树脂有一定的韧性.低分子聚酰胺与环氧树脂的配合比例一般从40／60到60／40.在此范围内,可获得较好的胶接强度,热稳定性和耐化学试剂作用.一般聚酰胺用量多,体系柔性及抗冲击性能好；环氧树脂比例高,高温下粘结强度比较高,耐化学试剂作用好. 低分子聚酰胺作硬化剂特点是：无毒或低毒,挥发性小,易与环氧树脂混合,反应缓慢,一般多用作常温固化剂.（2）酚醛树脂酚醛树脂与环氧树脂的相互作用比较复杂, 热固性酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基起反应及酚醛树脂中的酚羟基与环氧基起开环醚化反应所以酚醛树脂能把环氧树脂从线型变成体型,环氧树脂也能把酚醛树脂从线型变成体型,彼此相辅相成,最后形成相互交联的不溶不熔的体型大分子.4、咪唑类固化剂咪唑类化合物是一种新型固化剂,可在较低温度下固化而得到耐热性优良的固化物,并且具有优异的力学性能.咪唑类化合物的反应活性根据其结构不同而有所不同.一般碱性愈强,固化温度愈低,在结构上受l位取代基影响较大.咪唑(1midaxole)是具有两个氮原子的五元环,一个氮原子构成仲胺,一个氮原子构成叔胺.所以咪唑类固化剂既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用.如2-乙基-4-甲基咪唑.。
环氧树脂固化剂特点和反应机理
环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反响机理有机酸酐类固化剂，也属于加成聚合型固化剂。
早在1936年，瑞士的Dr．pierre Castan 就开场用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。
这一用法后来还在英国和美国申请了专利。
酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。
酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门，至今仍是这类固化剂应用的主要方向。
日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上，约占环氧树脂固化剂全部用量的23％，仅次于有机多胺的用量。
在我国，以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘，都有20多年的应用历史。
近年来，随着电气、电子工业的开展，酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用，特别是弱电方面，也获得了充分重视，如集成电路的包封、电容器的包封等。
在涂料方面，如粉末涂料，这类固化剂也受到重视。
酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比，有许多优点。
从操作工艺性上看，主要有以下几点：一是挥发性小，毒性低，对皮肤的刺激性小；二是对环氧树脂的配合量大，与环氧树脂混熔后粘度低，可以参加较多的填料以改性，有利于降低本钱；三是使用期长，操作方便。
从固化物的性质上看，它主要特征有：一是由于固化反响较慢，收缩率较小；二是有较高的热变形温度，耐热性能优良，固化物色泽浅；三是机械、电性能优良。
但是，酸酐类固化剂所需的固化温度相比照拟高，固化周期也比拟长；不容易改性；在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降)；固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些，等等，那么是这类固化剂的缺乏之处。
在的酸酐化合物中，多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂，大约有20余种，可以分为单一型、混合型、共熔混合型。
从化学构造上分，那么可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型；如按官能团分类，又有单官能团型、两官能团型，两官能团以上的多官能团型无实用价值。
和多胺类固化剂的情况相类似，官能团的数量也直接影响固化物的耐热性；另外，也可按游离酸的存在与否分类，因为游离酸的存在对固化反响起着促进作用。
双组分水性环氧涂料固化成膜机理探讨
双组分水性环氧涂料固化成膜机理探讨周立新，杨卓如，叶楚平，李陵岚（1.湖北大学化学化工学院，湖北武汉430062；2.华南理工大学化工与能源学院，广东广州510641）摘要：比较了水性环氧树脂涂料与溶剂型环氧树脂涂料、单组分乳胶涂料的成膜过程，探讨了双组分水性环氧树脂涂料的成膜机理，分析了影响水性环氧树脂涂料成膜的因素。
环氧树脂乳胶粒的尺寸是影响水性环氧涂料成膜的最重要因素，乳胶粒的界面黏度，环氧树脂的玻璃化温度，固化剂与环氧树脂的相容性以及涂装施工的环境温度、湿度等都会影响水性环氧树脂涂料的成膜过程，进而影响涂膜的物理化学性能。
关键词：水性环氧树脂涂料；固化；成膜机理；乳胶粒径中图分类号：TQ630.7文献标志码：A文章编号：1004–227X(2009)02–0043–031.前言环氧树脂涂料附着力高、防腐蚀性能优良，是目前应用数量最多、应用范围最广的重防腐涂料之一。
世界每年大约40%以上的环氧树脂用于制造涂料，其中大部分用于金属的防腐蚀领域。
环氧树脂优异的性能不仅在溶剂型防腐涂料中得到了充分体现，而且国外水性环氧防腐涂料也成为了发展最快的水性防腐涂料品种[1]。
涂料的固化成膜是指涂覆到基材表面的涂料由液态(或粉末态)转化成无定型固态薄膜的过程，这一过程也称为涂料的固化或涂料的干燥。
涂料的固化成膜是一个复杂的物理或物理化学过程，按成膜机理不同，可分为溶剂挥发成膜、热熔融冷却成膜、化学成膜、乳胶凝聚成膜等多种方式。
对于不同的涂料体系，其成膜方式可能是单一的，也可能是上述几种甚至全部成膜机理的综合体现。
环氧树脂在固化成膜过程中，通过固化交联反应，中小分子的环氧树脂由可溶、可熔的线形或支链分子转变成最终的不溶、不熔的体型结构，稳定、细腻的环氧树脂水基乳液是形成高性能水性环氧树脂涂膜的基础。
但由于水性环氧树脂乳液属于多相体系，且干燥过程伴随着固化交联反应，其成膜过程与均相体系的溶剂型环氧树脂涂料以及高聚物乳胶涂料相比具有不同的特点，水性环氧涂料的固化成膜直接影响涂膜的性能，如硬度、光泽、防锈性能、耐化学品性等。
水性环氧树脂的制备和固化机理的探讨
基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号50434010);作者简介:马承银(1948-),男,湖南省常德市,副教授,主要从事水性环氧树脂的合成研究工作。
水性环氧树脂的制备和固化机理的探讨马承银,郑文姬,胡慧萍,陈启元,卢翠红(中南大学化学化工学院,长沙 410083) 摘要:探讨了以环氧树脂、甲基丙烯酸和丙烯酸丁酯为原料,由接枝的路线合成水可分散性环氧树脂的制备、乳化及固化成膜一系列的反应机理,对过程进行了分析,并讨论了有关因素对各步反应的影响。
关键词:水性环氧树脂;接枝;乳化;固化机理环氧树脂自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以来,以其优异的粘结性、附着性、稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等特性,广泛地用于涂料、粘合剂及复合材料等各个领域。
随着资源与能源危机的出现和人们环境与健康意识的不断增强,水性涂料因其具有安全、低VOC (挥发性有机物)等显著特点,自国际上从20世纪70年代研究开发以来,逐渐成为溶剂型涂料替代品之一[1]。
水性环氧树脂涂料的研制也变得非常活跃。
水性环氧树脂涂料的性能可与溶剂型环氧涂料相媲美。
它不但保持了溶剂型环氧树脂涂料的优点,而且具有自身的突出优势。
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,并保证有很高的交联密度,广泛应用于食品罐头、蓄水箱及船舱内壁涂料、高性能的环境适应型地坪涂料以及钢铁和船舶的防腐蚀涂料等。
国外对水性环氧涂料的研究至今为止已经历了四代发展[2],其产品已经系列化。
有多种途径可以将环氧树脂分散于水中,如机械法[3]、化学改性法[4]和相转法[3,5]。
其中化学改性法可以制得自乳化型环氧树脂乳液,不需外加乳化剂,所得乳液的分散相粒子尺寸很小(几十到几百纳米),放置稳定性好,可以根据需求,用不同的改性剂使环氧树脂获得不同的独特性能。
这是其它两种方法无法比拟的优越之处。
化学改性法分为阳离子型、阴离子型和非离子型,阴离子型是文献报道较多的一种。
水性环氧树脂涂料ppt课件
，长适用期型 3. 相对疏水性的胺固化剂，常需要加入一定
量的溶剂去帮助乳液的聚结
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第三代室温固化水性环氧树脂涂料
基于中高分子量、多官能团环氧树脂水分散体和改性 胺加成物固化剂 通过多官能团的环氧树脂和多官能团的固化剂来提高 交联密度。 树脂是高分子量型，干燥速度快于第二代和第一代。 能配成低VOC型，耐蚀性可与溶剂型体系相媲美。金属 基体用涂料，底漆和磁漆的VOC均只有144~300g/l。长 期的耐腐蚀性，耐溶剂性，耐磨擦、柔韧性和对各种 不同的基材良好的附着力。常可用于水泥腻子和通用 底材用面漆、底漆、中涂和工业维护用以及汽车修补 漆的底漆和水线以上海洋用漆。
5
按包装形式分类
单组份型和双组份型两大类，少部分为三组份型 1. 室温固化的水性环氧-胺 、环氧-羧酸体系均为双组份型。 2. 水溶性环氧树脂一般为双组份型，其固化剂常采用HMMM(蜜胺树
脂)。 3. 单组份型（很少）
环氧改性丙烯酸乳液（自交联和非交联型） 环氧-酚醛乳液 环氧-DICY乳液 环氧树脂为母体,丙烯酸类单体接枝共聚物或封闭型异氰酸酯自 交联阴极电泳漆。
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室温固化水性环氧涂料的发展历史
第一代室温固化水性环氧树脂涂料 Casmide 360 1. 液体环氧树脂和经过成盐的水溶性胺类固化剂混合，使得液体树
脂以乳液形式水性化。不适用金属物件上，其耐腐蚀能力较差， 可配成零VOC型，液体树脂有良好的施工性，流变性和无须助溶剂 就能达到良好的聚结。 2. 液体树脂必须依靠化学交联增加粘度，故液体树脂体系干燥慢、 需要6hr以上才能达到表干。 3 它的适用期都比较短：
与固化剂乳化型水性环氧体系的区别
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。
环氧树脂膜高温固化的原理
环氧树脂膜高温固化的原理说起环氧树脂膜高温固化的原理，我有一些心得想分享。
你看啊，我们生活中有很多类似从软变硬，从液体变成固体的现象。
就像鸡蛋，生鸡蛋是液态的，一加热就变成固态了。
环氧树脂膜呢，在高温下也是从液态或者半液态转变成固态的过程。
首先得讲讲环氧树脂，这是一种很神奇的材料，它分子里有很多特别活跃的点呢。
就好比一群小伙伴，每个小伙伴都有很多小手可以拉别的小伙伴（这里的“小手”就是反应性基团啦）。
在常温下呢，这些“小伙伴”们虽然相邻，但还没有紧紧地拉在一起。
当受到高温的时候，这一情况就改变了，这就要说到化学反应啦。
这个时候呢，像是开启了一场微型的社交舞会。
固化剂登场了，固化剂就像是另外一群特殊的小伙伴，他们有着不同的“手型”，正好能和环氧树脂分子的那些“小手”紧紧地握住。
一旦碰上了，而且在高温提供的能量下，它们就开始相互拉手，一个接一个，慢慢地形成了一个很稳定的大网络结构，你可以把这个想象成搭乐高积木，一块一块的小积木（环氧树脂分子和固化剂分子）搭建成一个牢固的城堡（固化后的环氧树脂膜）。
有意思的是，高温在这里起到了一个非常关键的推动作用。
我一开始也不明白，为什么一定得高温呢？后来就明白了，高温就像是给这场“化学社交舞会”提供音乐和灯光，让这些分子活跃起来，有足够的能量去找到彼此并结合。
在实际应用里面啊，比如说印刷电路板上常常就会用到环氧树脂膜的高温固化。
因为电路板制作完了之后，要让上面的各种电子元件稳固地待在它们该在的地方，同时还要保护电路板不受外界环境的影响，像防潮、绝缘之类的。
这时候环氧树脂膜高温固化就发挥了大作用，形成的坚硬膜层能把电路板保护得好好的。
不过要注意哦，高温固化也不是温度越高越好，也不是固化时间越长越好。
如果温度过高了，可能会出现一些不良反应，把这个“化学舞会”弄得一团糟，最后导致环氧树脂膜的性能反而下降。
固化的时间也要把握准了，如果时间不够，分子之间拉手还没拉够，这个膜就不够坚固。
环氧树脂的合成原理和固化原理
环氧树脂的合成原理和固化原理环氧树脂是一种常用的高分子材料，具有优良的物理性能和化学性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子材料等领域。
它的合成原理和固化原理是非常重要的，下面将详细介绍。
1. 环氧树脂的合成原理环氧树脂的合成原理主要涉及两个基本化学反应：环氧化和缩聚反应。
环氧化反应是将环状的两个碳原子与一个氧原子相连，形成一个环氧基团。
环氧基团具有高度的反应活性，可以与其他化合物发生反应。
环氧树脂的合成通常是通过环氧化反应制备环氧前驱体。
环氧化反应的机理是环状的不饱和键(通常是烯烃基)与过氧化物反应，生成环氧基团。
过氧化物可以是过氧化氢、过氧化苯酚等。
在反应中，过氧化物的氧原子与烯烃基的双键发生加成反应，形成一个氧化物中间体。
然后，中间体中的氧原子与烯烃基的另一个碳原子发生加成反应，生成环氧基团。
缩聚反应是环氧基团之间的反应，将两个环氧基团连接起来形成链状结构。
缩聚反应通常需要添加催化剂，如胺类化合物或酸类化合物。
催化剂可以使环氧基团发生开环反应，生成具有两个氢原子的中间体。
然后，中间体中的两个氢原子与其他环氧基团的氧原子发生加成反应，形成链状结构。
2. 环氧树脂的固化原理环氧树脂的固化是指环氧树脂与固化剂反应生成三维网络结构的过程。
固化剂可以是胺类化合物、酸类化合物、酸酐类化合物等。
在固化过程中，固化剂中的活性基团与环氧基团发生反应，形成共价键。
这些共价键连接起来形成交联结构，使环氧树脂形成硬化的固体。
固化剂的选择对于环氧树脂的性能影响很大。
不同的固化剂可以调节环氧树脂的硬度、耐热性、耐化学品性等性能。
例如，胺类固化剂可以使环氧树脂固化速度较快，而酸类固化剂可以使环氧树脂具有较好的耐化学品性。
固化过程中的温度和时间也会影响固化的效果。
一般来说，提高温度可以加快固化速度，但过高的温度可能会导致固化剂的分解或环氧树脂的热降解。
环氧树脂的合成原理是通过环氧化反应和缩聚反应将环氧基团连接起来形成链状结构；固化原理是通过环氧树脂与固化剂的反应形成共价键，生成三维网络结构。
环氧树脂的固化机理是什么
环氧树脂的固化机理是什么近年来，环氧树脂的应用越来越广泛，涉及到航空、汽车、建筑等多个领域。
环氧树脂的优点在于其高耐热性、高强度、耐腐蚀性和优异的粘结性能。
然而，环氧树脂的实际应用中需要进行固化，以达到最优性能。
那么，环氧树脂的固化机理是什么呢？一、环氧树脂的基本结构环氧树脂是由环氧基和含有芳香族结构环的双酚、多酚、胺等官能团构成的高分子化合物。
环氧基固化后将会产生三元环氧固化物，从而使其成为一种强度和刚度均很好的材料。
环氧树脂的性能与其结构有很大的关系。
二、环氧树脂的固化机理1.环氧固化机理的基本概念环氧树脂的固化过程是指在环氧树脂中加入固硬剂后，通过双官能团之间的反应，在加热条件下，形成三元环氧固化物的过程。
环氧树脂的固化机理主要取决于其反应原理。
2.环氧-胺体系环氧树脂主要与胺类化合物发生反应。
在胺类的催化下，环氧基与胺类化合物进行酸碱中和反应，产生亲核加成，环氧基开环，产生水和胺，生成三元环氧固化物。
3.环氧-酸体系环氧树脂也可以与酸类化合物发生反应。
当环氧树脂与酸类化合物混合并加热时，酸类化合物中的酸基进入环氧基中，开启环氧基，产生松弛的空间构象，从而形成相对稳定的孤立分子。
然后生成酸固化物。
4.环氧-酰胺体系环氧树脂也可以与酰胺类化合物发生反应。
在酰胺类的存在下，它与环氧基彼此反应，从而产生酰胺基和亲核环氧化物中间体。
亲核环氧化物中间体形成开口状态，从而形成相对稳定的孤立分子，并依次进一步反应，形成氨基和环氧树脂的结合，然后形成三元环氧固化物。
三、环氧树脂固化机理的影响因素1.反应温度反应温度是环氧树脂固化反应中的关键参数。
通常，环氧树脂的固化速度随着温度升高而加快。
但是，过高的温度将导致固化物的过早固化，从而影响固化物性能。
2.固化剂种类和含量环氧树脂的固化剂也是影响固化速度的因素之一。
固化剂的种类和含量直接影响到固化物的性能和固化时间。
3.溶液浓度溶液浓度是影响反应速度的主要参数之一。
水性环氧树脂的合成及其性能
水性环氧树脂的合
02
成方法
原材料选择
环氧树脂
应选择低粘度、高纯度、低含水量的环氧树 脂，以保证合成反应顺利进行。
引发剂
选择适当的引发剂，以控制聚合反应速率， 提高分子量分布均匀性。
乳化剂
需选用适宜的乳化剂类型和用量，以实现环 氧树脂在水中的良好分散和稳定性。
溶剂
采用水作为溶剂，环保且易于获取，同时需 要控制水的纯度和用量。
பைடு நூலகம்
环保与可持续性
低VOC排放
水性环氧树脂以水为溶剂，减少 了有机溶剂的使用，从而降低了 挥发性有机物（VOC）的排放，
有利于环境保护。
资源节约
水性环氧树脂的合成过程中，水 的循环使用可以减少资源的消耗
，提高资源的利用效率。
可持续发展
随着环保意识的提高和环保法规 的日益严格，水性环氧树脂作为 一种环保型材料，符合可持续发 展的趋势，具有广阔的市场前景
固化机理
水性环氧树脂的固化机理主要是通过与胺类、酸酐类等固化剂反应，形成三维网 络结构。
力学性能
硬度与耐磨性
水性环氧树脂具有较高的硬度和良好的耐磨性，可用于制造要求 较高的地面、墙面等涂层。
抗冲击性
水性环氧树脂涂层具有良好的抗冲击性能，在受到外力冲击时不易 开裂、剥落。
拉伸强度与弯曲强度
水性环氧树脂具有较高的拉伸强度和弯曲强度，适用于对力学性能 要求较高的结构件和零部件。
关键合成技术与控制参数
乳化技术
采用高速搅拌、超声波等乳化技术， 确保环氧树脂在水中充分分散，形成 稳定乳液。
温度控制
严格控制聚合反应温度，防止温度过 高导致副反应发生，影响产品性能。
搅拌速度
适当控制搅拌速度，有利于反应体系 中各组分的充分混合，提高反应均匀 性。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂讲解
1、反应机理
O
O
+
O
CH OH
O C O CH C OH O
生成含酯链的羧酸
O C O CH C OH O
+ CH2 CH CH2 O
O C O CH
CO O
CH2 CH CH2 OH
生成带羟基的二酯
CHOH + CH 2 CH CH 2 O
CH O CH 2 CH CH 2 OH
环氧基与新生成或已存在羟基发生 醚化反应
CH2 CH R O
+ HX
CH2 CH R O
HX
如被酸促进（先形成氢键）
屒 NH
R'
CH2 CH R
+
O
HX
屒+
NH
R' CH2 CH R
O_
HX
形成三分子过渡状态（慢）
屒+
NH
R'
CH2 CH R 三分子过渡状态使环氧基开环
O_
HX
屒+ _
N HX
R' CH2 CH R
OH
屒
N
R' CH2 CH R
3.8.1 脂肪族多元胺
1、反应机理
CH CH2 O
+ R N H2
CH CH2 + R NH CH2 CH
O
OH
R N H CH2 CH
OH
RN
CH2 CH OH
CH2 CH
OH
H2N R N H2
CH CH2
OH
பைடு நூலகம்
NRN
CH CH2 OH
CH2 CH OH
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水性环氧树脂固化体系成膜机理
水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料，其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别，同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
一般聚合物乳液涂料的固化成膜为一物理过程，分散相粒子的玻璃化温度较低,在水分挥发后就形成紧密堆积的结构，并在毛细管压力作用下凝结成膜。
在溶剂型环氧树脂涂料体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜也是均相的。
水性环氧树脂涂料为多相体系，环氧树脂以分散相形式分散在水相中，水性环氧固化剂则溶解在水中。
水性环氧树脂涂料的固化成膜示意图如图1所示，将两个组分混合后的体系涂布在基材上，在比较适宜的温度条件下，水分蒸发得很快。
当大部分水分蒸发后，环氧树脂乳胶粒子相互接触，形成紧密堆积的结构，残余的水分和固化剂分子则处在环氧树脂分散相粒子的间隙处。
随着水分的进一步蒸发，环氧树脂分散相粒子开始凝结，形成更为紧密的六边形排列结构。
与此同时，固化剂分子扩散到环氧树脂分散相粒子的界面及其内部发生固化反应。
该固化成膜机理也可解释为水性环氧树脂体系由水包油的状态向油包水转变，与用相反转法配制环氧树脂乳液的过程刚好相反。
图1水性环氧树脂涂料的固化成膜过程示意图
假定用相反转法配制的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的平均粒径为0.5μm，又设其密度为1.16g/mL，环氧树脂分子量为1000，并不考虑在水中的溶胀，则可计算出每个环氧树脂乳胶粒中含有4.6×l07个分子，所以水性环氧树脂体系的固化是由固化剂向环氧树脂分散相粒子的扩散速度所决定的，这与溶剂型环氧树脂体系相比其固化成膜过程更为复杂。
固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子的表面接触发生固化反应，随着固化反应的进行，环氧树脂分散相的分子量和玻璃化温度逐渐提高，使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。
同时随着固化反应的进行，环氧树脂分散相粒子逐渐变硬，粒子之间也很难相互作用而凝结成膜。
因而水性环氧树脂涂料同溶剂型环氧树脂涂料相比，很难
形成均相、完全固化的涂膜。
因此，对于水性环氧树脂涂料，其固化是否充分主要取决于以下两个因素。
（1）环氧树脂分散相粒子的粒径在保证水性环氧固化剂用量相同的情况下，环氧树脂分散相粒子的粒径较小时，粒子表面的固化剂浓度较为适中，表面固化速度较慢，固化剂分子有足够的时间扩散到整个环氧树脂分散相粒子，使之固化完全，因而可以形成均匀、完全固化的涂膜。
反之，分散相粒子尺寸较大时，粒子表面的固化剂浓度相对较高，导致表面快速固化；随着固化反应的进行，环氧树脂分散相粒子的表观粘度不断增大，其玻璃化温度也会逐渐提高，使得固化剂分子向环氧树脂粒子内部扩散速度逐渐变慢，环氧树脂粒子内部来不及固化而致使涂膜固化不完全。
（2）环氧固化剂与环氧树脂的相容性提高环氧固化剂与环氧树脂的相容性，有利于水性环氧树脂乳液分散后体系的稳定性，并且两者的相容性越好，环氧固化剂越容易向环氧树脂微粒内部扩散，有利于固化反应的进行。
中国新型涂料网。