Page 187 - 2020涂料产业研究报告

1. 前言 2.2 乳液的制备
与传统的环氧树脂相比，水性环氧乳液是将环氧树 1) 水平和因素的设计
脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的介质中而
表1 水平和因素的设计
[1]
获得的稳定分散体系 ，不仅操作性能好，也能满足当
Table 1 The design of factor level
前环境保护的要求，尤其是与其他水性体系材料配合使
[2-3]
用，可以起到充分发挥各自性能、相互弥补的作用 。 水平
水性环氧树脂的突出优势还表现在它既可以在潮湿的环 因素 1 2 3

境中，也可以在室温下固化，有合理的固化时间，并有 1 m707sf :mNsf 0:1 1:1
[4] 2 乳化剂用量（%） 5 10 12
较高的交联密度 。目前，环氧树脂水性化技术主要有
[5] 3 相反转温度（℃） 40 60 80
机械法、相反转法、化学改性法三大类 。机械法是将
环氧树脂预磨成微米级的粉末，乳化剂水溶液后加入进
表2 正交试验设计
行机械搅拌制得水性环氧乳液的一种方法，此方法工艺
Table 2 Orthogonal design
[6]
简单，但乳液的粒径大、形状不规则，稳定性差 ；化
学改性法近年应用较多，该方法通过对环氧树脂进行改 正交试验设计

性，将亲水基团引入到环氧树脂的非极性链中，使其成 实验号 m707sf :mNsf 乳化剂用量 相反转温度
为亲水亲油的两性聚合物，此方法制得的乳液粒径小， 1 1 1 1
乳液稳定性好，但制备步骤复杂，不易控制，产品成本 2 1 1 2
[7] 3 1 1 3
高 ；相反转法是将环氧树脂与乳化剂在剪切作用下均匀
4 1 2 3
混合，随着体系中水量的增加，体系发生从油包水到水
5 1 3 3
包油的转变，再经稀释后制得，相反转法制得的乳液粒
6 2 3 3
径及稳定性较好 [8-9] ，而且工艺简单，与其他方法相比，

是一种比较理想的水性环氧乳液制备方法，具有重要的
2）合成工艺
[10]
实际意义 。
将环氧树脂与乳化剂混合后加热，熔融至液态（温
本研究采用相反转法合成水性环氧乳液，设计了
度不超过100℃）后，搅拌均匀，边搅拌边不断滴加蒸馏
三因素六水平的正交试验，通过离心稳定性和乳液粒径
水，并检测体系粘度; 当体系粘度突然下降后，加快搅拌
大小的测试，确定了合成乳液的最佳合成单体和制备工
速度，乳化1.5h后，再加适量蒸馏水稀释，测定乳液固
艺。
含量，过滤得到水性环氧乳液。
2.3 性能测定
2. 试验部分
2.3.1 离心稳定性
2.1 试验原料
用80 -2B 型低速离心机评定水性环氧乳液的稳定
双酚A 型环氧树脂E -20(环氧当量 500)，国都树 性。将乳液放入离心试管中，在转速3000 r/min 下离心
脂；丙二醇甲醚(PM)，天津试剂厂； 半小时后，仔细观察是否分层。
非离子型乳化剂BNS ，江苏常熟精细化工厂；阴离 2.3.2 粒径分布

子型乳化剂707SF，日本乳化剂株式会社；蒸馏水，实 采用马尔文MS200型激光粒度分析仪测量乳液的粒
验室自制。 径及分布。

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