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曹 诺 肖卫东( 湖北大学化学与材料科学学院， 武汉 430068) 摘要：总结了目前国内外水性环氧树脂的制备及研究进展，并对水性环氧树脂体系的几个重要参数进 行了探讨。     关键词：水性；环氧树脂；制备     O 前言     环氧树脂具有优良的物理、机械、电绝缘性能及对各种材料的粘接性能，广泛应用于涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等领域 。随着工业的发展及社会的进步，人们的环保意识逐渐增强，不含挥发性有机化合物 (VOC) 或少含 VOC 、以及不含有害空气污染物 (HAP) 的体系已成为新型材料的研究方向 。近年来，以水为溶剂或分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视。水性环氧树脂通常是指以微粒或液滴形式分散在以水为连续相的分散介质中而配制的稳定分散体系。一般可分为水乳型环氧树脂胶液 ( 环氧树脂水乳液 ) 以及水溶性环氧树脂胶液 ( 环氧树脂水溶液 ) 两类，既保持了溶剂型环氧树脂的优点，还具有合理的固化时间并有着很高的交联度和很大的粘度可调范围，操作性能好，施工工具可直接用水清洗，可与其它水性聚合物体系混合使用，以及价廉、无气味、 VOC 含量低、不燃，储存、运输和使用过程中安全性高等特点 。随着生产技术的不断成熟和发展，水性环氧树脂的应用前景良好。国内外已研究和开发了很多新的品种，并将其不断地推广到各个相关领域 。     1 水性环氧树脂的制备     水性环氧树脂制备方法主要有以下几种：     1 ． 1 直接乳化法     直接乳化法又称机械法、直接法，通过球磨机、胶体磨、超声波振荡、高速搅拌，均质机乳化等手段将环氧树脂磨碎，在乳化剂水溶液的作用下，再通过机械搅拌将粒子分散于水中；或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。可采用的乳化剂有聚氧乙烯烷芳基醚 (HLB=10.9 ～ 19 . 5) 、聚氧乙烯烷基醚 (HLB=10 ． 8 ～ 16. 5) 、聚氧乙烯烷基酯 (HLB=9.0 ～ 16. 5) 等，另外也可自制活性乳化剂。     机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂的用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大，约 50 ／ μ m 左右，粒子形状不规则且粒度分布较宽，所配得的乳液稳定性差，时间一长乳液就会分层，并且乳液的成膜性能也不是很好。     1 ． 2 相反转法     相反转原指多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油／水／乳化剂体系中，当连续相由水相向油相 ( 或从油相向水相 ) 转变时，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通过相反转法将高分子树脂乳化为乳液，其分散相的平均粒径一般为 1 ～ 2 μ m 。     相反转法是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。用相反转法制备水性环氧树脂乳液的具体过程是在高速剪切作用下先将乳化剂和环氧树脂混合均匀，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入蒸馏水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水向水包油转变，形成均匀稳定的水可稀释体系。在这一过程中，水性环氧树脂乳液的许多性质会发生突变，如体系的粘度、导电性和表面张力等，通过测定体系乳化过程中的电导率和粘度的变化就可判断相反转是否完全。该乳化过程可在室温环境下进行，对于固体环氧树脂，则需要借助于少量有机溶剂或进行加热来降低环氧树脂的本体粘度，然后再进行乳化 。     有研究按一定比例将环氧树脂和表面活性剂通过加热及过硫酸钾溶液催化，制得反应型环氧树脂乳化剂溶液，大大改善了乳化剂与环氧树脂的相容 性。然后将双酚 A 型环氧树脂的乙二醇单乙醚溶液和反应型环氧树脂乳化剂按一定比例搅拌混合均匀，滴加蒸馏水至体系的粘度突然下降，此时体系的连续相由环氧树脂溶液相转变为水相，发生了相反转，继续高速搅拌一段时间后加入适量蒸馏水稀释到一定的浓度，制得水性环氧树脂乳液 。   第 1/5 页　首页　下页　尾页 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”