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3·结果与讨论

3.1对乳化剂乳化性能的影响因素环氧树脂乳液的制备和其稳定性，乳化剂起关键作用。乳化剂必须包含亲水和亲油两大部分，从结构相似原理来考虑，选择环氧树脂链段作为乳化剂亲油部分，亲水部分可以是羟基、羧基、酯基、胺基等亲水基团或含这类基团的链段。亲水脂肪胺类化合物是环氧树脂常用的性能好的固化剂，把它接枝在环氧树脂主链上合成改性环氧树脂作为环氧树脂乳化剂，此种乳化剂亲油端与本体环氧树脂相容性更好，有利于环氧树脂乳液稳定性。亲水部分就是环氧树脂固化剂的部分，参与最终固化反应，可以稳定存在于固化物本体中，固化物中不存在游离小分子，固化物性能不至于降低。环氧树脂水乳液的稳定性与乳化剂的HLB值直接相关，只有乳化剂的HLB值处在一个相当窄的范围内才能得到稳定性较好的水乳体系，环氧树脂仅接枝胺类化合物，是难作乳化剂的，它同环氧树脂共存乳液极不稳定，采用环氧树脂-脂肪胺-正丁基缩水甘油醚-聚乙二醇二缩水甘油醚体系，适合的配方和制作工艺，可制得HLB值适宜的乳化剂，即体系各组分比例，加料程序和反应工艺条件是对乳化剂亲水/亲油平衡的综合调节手段。体系中聚乙二醇二缩水甘油醚相对量增多，亲水性提高，环氧树脂相对量增多，亲油性提高，反之，亦然。正丁基缩水甘油醚用来中和伯胺上的氢，控制乳化剂交联密度，避免反应过程中凝胶。

3.2对水溶性固化剂性能影响因素

对低相对分子质量的液体环氧树脂，可以采用固化剂乳化法，即I型水性环氧树脂，水性固化剂同时也起乳化剂的作用。乳化型固化剂一般是低相对分子质量环氧树脂-多元胺加成物，由胺基封端，真空蒸馏除去游离多余的胺化合物，接着再加入单环氧基化合物，将伯胺基上的氢反应掉，然后加乙酸中和成盐，得到具有乳化性能的固化剂。此种方法的弊病：①真空蒸馏除游离胺化合物，工艺操作复杂；②低分子环氧树脂未扩链，造成涂膜表干时间很长；③将固化剂、环氧树脂和水混合后，要高速充分搅拌均匀，此步操作在施工现场常打折扣，趋于相分离，影响涂膜性能。

本文制备的固化剂可较好溶解或易于分散在水中，能同环氧树脂乳液组成稳定均匀体系，混合体系流变性能、凝胶时间、施工期限、涂膜干燥时间等均适宜。

采用固体环氧树脂乳液，与之匹配的固化剂合成：多元胺与环氧树脂的加成物同聚乙二醇二缩水甘油醚反应，接枝上聚醚链段，此种固化剂水溶性好，易于同乳化环氧树脂液形成均相体系，涂膜附着力强，柔韧性好，抗冲击性好。固化剂合成时，胺化合物过量，加成物中存在较多伯胺基团，如伯胺基团过多，则水性环氧涂料体系凝胶时间短，施工使用期短，因此用单环化合物如正丁基缩水甘油醚消耗部分伯胺氢。如果单环化合物加入过量，则涂膜交联密度过低，硬度小，干燥时间长。单环化合物相对含量是调节涂料硬度和体系凝胶时间的重要参数。

3.3相反转乳化工艺

环氧树脂E-20的乳化，本文采用的是相反转乳化技术，环氧树脂同较大量乳化剂在80℃以上混合均匀，为油包水（W/O）体系，然后在60～65℃温度范围和一定搅拌速度下向体系中滴加去离子水，在初始阶段，水以细小水滴分散在本体系中，此时仍为W/O状态，当滴加水达到一定量时，体系的黏度发生突变，黏度变小，此点即相反转点，此时连续相由环氧树脂相变成水相。继续滴加水，控制环氧树脂乳液固体含量为（50±2）%。

3.4环氧乳液与固化剂配比对涂料性能影响

按等当量进行配漆，本文采取：m（清漆）∶m（固化剂）=6∶（1.0~1.1），m（磁漆）∶m（固化剂）=100∶（12～13），如环氧基稍过量，涂膜耐水、耐化学性稍有提高，但固化速度降低，涂膜表干、硬干时间增长；固化剂稍过量，表干、硬干时间稍缩短，附着力稍提高，但耐盐水性、耐酸性稍降。环境温度大于25℃，固化剂宜少加点，反之，亦然。当环境低于10℃，固化速度大大降低，可加0.6%～1.0%的固化促进剂DMP-30。

3.5助溶剂影响

试验表明环氧树脂乳液含2.5%～3.0%复合助剂（自制）可使最低成膜温度有所降低，同时也起到调节体系黏度，改善涂料流平性和涂膜外观（更光滑、光泽更高）的作用。适量助溶剂可使凝胶时间增长，表干稍缩短、机械性能有所提高。

3.6助剂

水的表面张力大，水性环氧对底材润湿差，要添加润湿剂。酞菁系列颜料、炭黑和某些有机无机颜填料亲水性差，所以要添加润湿分散剂。碱性水性涂料易产生泡沫，消泡剂不可缺少。

3.7颜填料

可采用普通颜填料。乳液和固化剂均呈碱性，故避免选用不耐碱的颜填料，如氧化锌、三聚磷酸铝等。

4·结语

水性环氧涂料在力学性能、耐化学品性、硬度、耐腐蚀性等方面达到或接近溶剂型环氧涂料；水代替有机溶剂，节省能源，利于环保。潮湿底材、气体不易流通的环境，更宜采用水性环氧涂料。在混凝土封闭涂料、工业地坪涂料、工业防腐涂料等领域都具有广泛的应用前景。深入研发水性环氧在更宽领域中应用，一定会取得更多更大的经济、社会效益。