Page 188 - 2020涂料产业研究报告

技术研发
TECHNOLOGY R&D

3. 结果与讨论 剂分子可以将水滴很好的分隔，随着滴定过程水量的增
在相反转法合成水性环氧乳液的技术中，乳化剂的 加，水分子之间的排斥力大于吸引力，形成界面膜，从
种类、乳化剂的浓度以及乳化的温度是影响该方法合成 而使得水分子粒径很小，均匀分布在环氧树脂中，发生
的水性环氧乳液稳定性的主要因素。 完全相反转，得到的分散相粒径较小，乳液稳定性很好
[16]
3.1 乳化剂种类的影响 ；如继续增加乳化剂的浓度，体系已经发生完全相反
乳化剂在水性环氧乳液合成中起着重要的作用 [11] 。 转，多余的乳化剂对乳液的稳定性能和粒径大小基本无
影响，剩余的乳化剂分子则停留在水相中，可能会影响
水性环氧树脂乳化剂是水性环氧体系众多表面活性剂中
[17]
乳液的应用性能
的一种。一般而言，表面活性剂亲水亲油平衡值（HLB
值）在8-18范围内。NSF乳化剂是基于植物多烯酚改性
表3 乳化剂浓度对乳液稳定性的影响
聚氧乙烯醚基础合成的非离子反应型环氧树脂乳化剂，
Table 3 Effect of emulsifier concentration on
相似的环氧基团结构大大改善了乳化剂与环氧树脂的相 emulsion stability
容性，可与水混溶，并能参与水性环氧树脂的固化反
乳化剂的质量分数（%） 离心稳定性 平均粒径（μm）
[12]
应，形成交联网络和致密的涂膜 。具有低泡、可生物
5 不通过 10.328
[13]
降解、乳化能力强等特点，从而改善环氧树脂的性能
10 不通过 1.137
。SF707为阴离子型乳化剂，阴离子型乳化剂可以明显 12 通过 0.806
的降低表面张力，增加乳化剂在水中的溶解性。因此，
3.3 乳化温度的影响
在实际应用过程中，一般是将阴离子型乳化剂和非离子
型乳化剂结合在一起使用，非离子型乳化剂以屏蔽稳定 从表4可以看出来，在相反转乳化过程中，温度对
化作用使颗粒分散稳定化，阴离子型乳化剂以双电层和 乳液的稳定性和粒径大小有一定影响。温度较低时环氧
屏蔽稳定化双重效果使颗粒分散稳定化，使得粒径较 树脂的活跃度低、黏度较高，与水分子以及乳化剂的相
小，提高乳液的稳定性 [14] 。本实验中，使用非离子型与 互融合较差，乳化的不充分，乳液的粒径较大，稳定性
较差；温度升高后分子活跃度增高，环氧树脂的黏度降
阴离子型组合的乳化剂合成的水性环氧乳液的稳定性能
低，环氧树脂与水、乳化剂的相互作用增强，有利于树
更优。
脂的乳化，乳液的粒径较小，稳定性能较好；如乳化温
3.2 乳化剂浓度的影响
度进一步提高，分子所获得的动能不断增加，分子活动
在相反转法合成水性环氧乳液过程中， 乳化剂用量
过于活跃，则环氧树脂与水及乳化剂之间的结合力会变
的多少，对环氧乳液的粒径大小有决定性的影响，从而
[18]
弱，会影响乳化效率 。在此试验中，当乳化温度为
决定了乳液的稳定性。从表3中可以看出来，当乳化剂
80℃时，乳液的粒径最小、稳定性能最好，如图1。
用量为5%时，乳化剂的用量较少，随着水含量的增加，
无足够的乳化剂分子包覆在水滴的周围，不能形成水分 表4 乳化温度对乳液稳定性的影响

子之间的界面膜，水分子在高速搅拌作用下相互碰撞形 Table 4 Effect of emulsifier temperature on
emulsion stability
[15]
成较大的水滴，不能均匀分散在环氧树脂中 ，在发生
相反转时，无规律的将环氧树脂包覆成较大尺寸的不规 乳化温度（℃） 离心稳定性 平均粒径（μm）
则颗粒，较少的乳化剂也不能够很好的包覆环氧树脂， 40 不通过 8.35

乳液的粒径较大，稳定性差，此时即为发生不完全相反 60 通过 2.67
转；当乳化剂浓度在12%时，乳化剂的浓度增加，乳化 80 通过 0.806

186 慧聪涂料网 www.coatings.hc360.com