? ? ? ?根據制備方法的不同,環氧樹脂水性化主要有四種方法,即機械法(直接乳化法)、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法等。環氧樹脂在涂料產業中主要用作防腐漆、金屬底漆、絕緣漆;雜環及脂環族環氧樹脂為成膜體系的涂料可以用于戶外,此類涂料配方中添加抗黃變劑可以更進一步提升其戶外使用期間的老化黃變性能。
? ? ? ?一、機械法(fa)。
? ? ? ?機械法即直接乳化法,可用球磨機、膠體磨、均氏器等設備,將固體環氧樹脂預先磨成微米級的樹脂粉末,然后加入乳化劑水溶液,再通過機械攪拌將粒子分散于水中;或將環氧樹脂和乳化劑混合,加熱到適當的溫度,在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。提高攪拌分散(san)時的溫度(du)可以促進乳化劑分子在(zai)環氧樹(shu)脂微(wei)粒表(biao)面更為有效地(di)(di)吸附,使得環氧樹(shu)脂微(wei)粒能較(jiao)為穩定地(di)(di)分散(san)在(zai)水相中(zhong)。
? ? ? ?機械法制備水(shui)性環氧樹脂(zhi)乳液的(de)(de)優(you)點是工(gong)藝(yi)簡單(dan),所需乳化劑用量較少;缺點是乳液中環氧樹脂(zhi)分(fen)散相微粒(li)尺寸(cun)較大,粒(li)子形狀(zhuang)不(bu)規則且尺寸(cun)分(fen)布較寬,所配得的(de)(de)乳液穩(wen)定性差,粒(li)子之間容易(yi)相互(hu)碰撞而(er)發生(sheng)凝(ning)結(jie)現(xian)象,并且該乳液的(de)(de)成膜(mo)性能也(ye)欠佳。
? ? ? ?二(er)、化學改性法。
? ? ? ?化(hua)(hua)(hua)學改性(xing)法(fa)又稱自乳化(hua)(hua)(hua)法(fa),是(shi)將一些親水(shui)性(xing)的(de)基團(tuan)引入到環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)樹脂(zhi)分子鏈上,或(huo)嵌段(duan)或(huo)接(jie)枝,使環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)樹脂(zhi)獲得(de)自乳化(hua)(hua)(hua)的(de)性(xing)質。當(dang)這(zhe)種(zhong)改性(xing)聚合物(wu)加水(shui)進行乳化(hua)(hua)(hua)時,疏水(shui)性(xing)高(gao)聚物(wu)分子鏈就會聚集成微粒,離(li)子基團(tuan)或(huo)極(ji)性(xing)基團(tuan)分布在這(zhe)些微粒的(de)表面,由于帶有同(tong)種(zhong)電荷而相互排斥,只要滿足一定的(de)動力(li)學條件,就可形成穩定的(de)水(shui)性(xing)環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)樹脂(zhi)乳液。根據引入的(de)具(ju)有表面活性(xing)作用(yong)的(de)親水(shui)基團(tuan)性(xing)質的(de)不同(tong),此法(fa)制備的(de)水(shui)性(xing)環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)樹脂(zhi)乳液可分為陰離(li)子型、陽離(li)子型和非離(li)子型三種(zhong)。
? ? ? ?三、相反轉(zhuan)法(fa)。
? ? ? ?相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)反轉指多組分體系(xi)(如油(you)(you)/水(shui)/乳(ru)化(hua)劑(ji))中(zhong)的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)續(xu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在一定(ding)條件(jian)下(xia)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互轉化(hua)的(de)(de)(de)(de)過程。如在油(you)(you)/水(shui)/乳(ru)化(hua)劑(ji)體系(xi)中(zhong),其連(lian)(lian)續(xu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)由水(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)油(you)(you)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(或從(cong)油(you)(you)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)向(xiang)(xiang)水(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)(bian)。在連(lian)(lian)續(xu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)轉變(bian)(bian)區,體系(xi)的(de)(de)(de)(de)界面張力最(zui)低,因而分散相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)最(zui)小。通常(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)制備方法是(shi)在高剪(jian)(jian)切(qie)(qie)力條件(jian)下(xia)先將乳(ru)化(hua)劑(ji)與環(huan)氧(yang)樹(shu)脂均勻混合(he),隨后(hou)在一定(ding)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)(jian)切(qie)(qie)條件(jian)下(xia)緩慢(man)地向(xiang)(xiang)體系(xi)中(zhong)加(jia)入水(shui),隨著(zhu)加(jia)水(shui)量的(de)(de)(de)(de)增加(jia),整個體系(xi)逐步由油(you)(you)包水(shui)型轉變(bian)(bian)為水(shui)包油(you)(you)型,形成(cheng)均勻穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)水(shui)可(ke)稀釋體系(xi)。乳(ru)化(hua)過程通常(chang)(chang)在常(chang)(chang)溫下(xia)進行(xing),對于固態環(huan)氧(yang)樹(shu)脂,往(wang)(wang)往(wang)(wang)需(xu)要借助于少量溶(rong)劑(ji)和加(jia)熱使環(huan)氧(yang)樹(shu)脂粘度降低后(hou)再進行(xing)乳(ru)化(hua)。
? ? ? ?四、固化(hua)劑乳化(hua)法。
? ? ? ?這(zhe)類體系(xi)中(zhong)的(de)(de)(de)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)一般不(bu)預先乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua),而由水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)氧(yang)固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在使(shi)用(yong)前混(hun)合乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua),因而這(zhe)類固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)必須(xu)既是(shi)交聯劑(ji)(ji)又是(shi)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)氧(yang)固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)以多(duo)胺為基礎,對(dui)多(duo)胺固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)進行加成、接枝、擴(kuo)鏈和封端(duan),在其分(fen)子中(zhong)引入具有表面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)作用(yong)的(de)(de)(de)非離子型表面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)鏈段,對(dui)低分(fen)子量的(de)(de)(de)液(ye)體環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)具有良好的(de)(de)(de)乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)作用(yong)。此制備方法的(de)(de)(de)優勢是(shi)在使(shi)用(yong)前由固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)直(zhi)接乳(ru)(ru)化(hua)(hua)(hua)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi),不(bu)需(xu)考慮環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)乳(ru)(ru)液(ye)的(de)(de)(de)儲存穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)和凍融穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing);缺點(dian)是(shi)配得的(de)(de)(de)乳(ru)(ru)液(ye)適用(yong)期(qi)短。
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