环氧树脂类水性涂料

水性环氧树脂涂料

涂料工业的发展方向

向低VOC、高效、节能、生态方向发展

环境友好型涂料

1.粉末涂料

2.辐射固化涂料（UV/EB系统）

3.水性涂料

4.高固体份涂料

5.无溶剂型涂料。

水性涂料的特点

以水为溶剂，节省能源，无火灾危险，易实现自动化

水热容量及蒸发潜热高580cal/g=40.63kj/mol，增加烘干，常

耐蚀性较相应溶剂型低涂膜的耐水性

对水敏感的材料受限制

水的表面张力比有机溶剂要高，常需采用醇醚类溶剂以降低表

涂膜干燥后有表面活性剂的游离问题

室温干燥型水性涂料，温度和湿度影响水性涂料施工

水性环氧树脂涂料

的分类

按成膜方式分类

室温固化型、烘烤型和室温非交联干燥型

室温固化型--采用胺或羧酸类固化剂和环氧基团反应

烘烤固化型--环氧树脂成盐改性或乳化等方式使其存

1，固化剂DICY（双氰胺）、酚醛树脂通过活性氢和环氧基团反应

2，固化剂尿醛树脂、水溶性氨基树脂或其它树脂等通过固化剂和环氧树脂主体上的仲醇或侧链部位上的羧基

、羟基等官能团反应，通常需要酸进行催化反应。

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。

按使用场合分类

电泳涂料：环氧树脂胺中和或扩链后胺改性两种方法

内外墙乳胶涂料：用不饱和单体聚合成的“壳”，将

食品罐头内壁防腐涂料：反应型乳化剂乳化环氧/酚醛

式。

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：

液体环氧树脂（EEW=190）富含有环氧树脂，高浓度的环氧官能团，导致反应速度特别快。固化剂覆盖在环氧颗粒上，立即和树脂颗粒边缘的环氧树脂进行反应，而II型体系的固化剂和环氧乳液即使混合后，两相基本独立的。

早期的固化剂由脂肪胺改性而得，而脂肪胺的反应活性较大。

第一代水性环氧树脂

涂料用树脂

1.稀释过液体环氧树脂，液体环氧树脂EPON828，常和

含有环氧官能团的活性稀释剂（如HELOXY Modifier8等）混合作为树脂组分

2.自乳化液体树脂，

3.被乳化的液体树脂。

常用的固化剂：Epi-Cure8535-W-50、Epi-Cure8535-

（Air-Products）

第一代水性环氧涂料特点

乳液稳定、均匀

低固含量时粘度较高（稀释峰值问题）

施工期限较短

施工期限内粘度逐渐上升

胶凝开始后不会发生相分离

施工期限内得到的涂膜平整、硬度高、高光

通常不能用于金属基体

慢干，长期耐湿和耐腐蚀性较差。

第二代室温固化水性环氧涂料

固体环氧树脂水分散体和改性胺加成物组成

1.长适用期（6-8hr），较短的干燥时间（4-

6hr），良好的耐腐蚀性

2.由于其分子量较高。因此可配成，快干型

，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

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

通过多官能团的环氧树脂和多官能团的固化剂来提高

树脂是高分子量型，干燥速度快于第二代和第一代。

漆的底漆和水线以上海洋用漆。

类型树脂形态固化剂形式

1液体或乳液水溶性胺

2固体水分散体水溶性胺

3液体/固体的乳液酸或胺官能团的丙烯分散体4液体或乳液胺分散体

5固体分散体胺分散体

80706050403020

2

4

6

81012141618

20

??D I N 4m m ?8m m ???[%]

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固含量对粘度的影响

乳液参数对涂膜性能和乳液稳定的影响

乳液粒径大小对涂膜性能的影响

温度对乳液稳定性的影响

固含量对乳液的稳定性的影响

水的降解作用对储存的影响

环氧树脂的乳化机理

乳化过程是指把一种液体分散在另一种互不相

溶液体中，形成正相（水包油），反相（油包水）或多相乳液的过程。

需要外加机械能以形成液/液界面。借助热力

学理论可估算出所需的最小机械能。只有外加机械能与界面自由能G相等才能达到相平衡。即G=σ.Ssp

式中σ为界面张力（自由能）；Ssp界面的比

表面能。