非离子水性环氧低温固化剂的制备及固化研究

第３９卷第１２期２００９年１２月

涂料工业

ＰＡＩＮＴ＆ＣＯＡＴＩＮＧＳＩＮＤＵＳＴＲＹ

Ｖ０１．３９Ｎｏ．１２

Ｄｅｃ．２００９非离子水性环氧低温固化剂的制备及固化研究

祝宝英，胡中，庄振宇，张汉青，朱柯（中海油常州涂料化工研究院，江苏常州２１３０１６）

摘要：采用聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚Ａ型环氧树脂、脂肪族多胺或芳香族多胺合成了非离子型低温干固化水性环氧同化剂。研究＿ｒ采用不同种类的多胺制备的固化剂、聚乙二醇二缩水甘油醚含量对固化剂外观、稳定性及固化性能的影响，研究了水性环氧体系的成膜过程及其活化期，讨论了不同的环影胺氢固化比例对最终固化性能的影响。

关键词：非离子；环氧低温固化剂；聚乙二醇二缩水甘油醚；固化程度

中图分类号：ＴＱ６３０．４＋９３文献标识码：Ａ文章编号：０２５３—４３１２（２００９）１２—００５１—０４

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＮｏｎｉｏｎｉｃ

ＷａｔｅｒｂｏｒｎｅＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

ＥｐｏｘｙＣｕｒｉｎｇＡｇｅｎｔａｎｄＩｔｓＣｕｒｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ

ＺｈｕＢａｏｙｉｎｇ，ＨｕＺｈｏｎｇ，ＺｈｕａｎｇＺｈｅｎｙｕ，ＺｈａｎｇＨａｎｑｉｎｇ，ＺｈｕＫｅ

（ＣＮＯＯＣＣｈａｎｇｚｈｏｕＰａｉｎｔａｎｄＣｏａｔｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１３０１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｉｔｌｅｎｏｎｉｏｎｉｃｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌｅｔｈｅｒ，ｂｉｓｐｈｅｎｏｌＡｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ，ａｌｉｐｈａｔｉｃｏｒａｒｏｍａｔｉｃａｍｉｎｅ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｌｉｅｔｉｅｓｏｆａｍｉｎｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｏｌｙｇｌｙｅｏｌｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌｅｔｈｅｒｌｏｗｏｎｔｈｅａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｕｒｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｔｅｒｂｏｒｎｅｅｐｏｘｙｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓｐｏｔｌｉｆｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｒａｔｉ－０（ｈｙｄｒｏｘｙｌｇｒｏｕｐ／ｅｐｏｘｙｇｒｏｕｐ）ｏｎｆｉｌｍｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｎｏｎｉｏｎｉｃ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｐｏｘｙｃｕｒｉｎｇａｇｅｎｔ；ＰＧＤＧＥ；ｃｕｒｉｎｇｄａｇｒｅｅ

０引言

环氧树脂由于具有优良的物理、化学性能，被广泛应用于

机械、电子、航空、化学交通运输和建筑等领域…。不含挥发

性有机溶剂或低挥发性有机溶剂、不含有害空气污染物的水

性环氧体系成为当前研究的热点嵋。ｏ。水性环氧固化剂按其

发展历程可分为：第１、２代水性环氧固化剂。第ｌ代水性环氧

固化剂中由于含有大昔游离的表面活性剂，与水性环氧树脂

固化成膜，由于两种不同形式组分的亲水亲油值存在较大的

差异，导致了溶解度参数不匹配，从而较大地影响了漆膜的性能。第２代水性环氧固化剂，即采用低相对分子质量液体环

氧与多乙烯多胺反应，生成端氨基环氧一胺加成物，再经封端和

成盐工艺合成水溶性环氧固化剂。这类反应较普遍，如刘晓

非等Ｈ１采用聚乙二醇和双酚Ａ型环氧树脂发生开环反应，并

将产物加到多乙烯多胺中制备出端氨基一环氧加成物，最后

滴加有机酸中和成盐，该方法引入聚醚，增加了树脂柔韧性。

此类体系由于水溶性胺最后的状态为离子形式，在水中存在

有机胺阳离子和乙酸根阴离子，有机酸无法挥发，以游离状态

作者简介：祝宝英（１９８２一），女，工程师，主要从事环保型涂料的研发工作。残存于漆膜中会造成涂层耐水性和防腐性能的下降；另外，加有机酸成盐的阳离子型水性固化剂对ｐＨ较敏感，与酸性颜填料使用时，易出现稳定性差的现象㈣。

１实验部分

１．１原料

双酚Ａ型环氧树脂Ｅ一２０：工业，湖南岳阳石油化工总厂；二乙烯ｉ胺：化学纯，江苏永丰化学试剂厂；间苯二甲二胺：工业，江苏新沂泰禾化工有限公司；聚乙二醇二缩水甘油醚（环氧值ｏ．３２）：工业，上海如发化工有限公司；水性环氧树脂：（环氧值ｏ．２２，固含鼍５０％），自制。

１．２非离子水性环氧固化剂的制备

（１）扩链反应：将一定比例的二乙烯三胺投入反应装置中，装置装有同流冷凝管、温度计及搅拌器。加热形式为水浴恒温。升温使反应温度为６０～７０℃，滴加聚乙二醇二缩水甘油醚到反应装置中。滴加完后保温２ｈ。

（２）进一步扩链：将环氧树脂预先用丙二醇甲醚溶解。上步反应保温结束后，向反应装置内加入一定比例的环氧树脂溶液，并在７０—８０℃下反应２ｈ。

万方数据