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由图1可见：固化剂与环氧树脂的固化反应首先从乳胶粒子的界面处开始，完全反应则需要透过界面膜进入到乳胶粒子内部。乳胶粒径较小时，乳胶粒子具有较大的比表面积，按比例配合的固化剂在乳胶粒子表面的分布浓度较低，固化反应速率相对较慢，固化剂有充分的时间与空间扩散进入乳胶粒子内部与环氧树脂进行固化反应，能够形成均一的、固化完全的硬膜。相反，乳胶粒径较大时，乳胶粒子的比表面积相对较小，固化剂在乳胶粒子表面的浓度相对较高，乳胶粒子表面快速固化。随着固化的进行，界面壳层变硬，从而阻止了固化剂进一步向乳胶粒子内部扩散，导致乳胶粒子内部固化不完全，所得涂膜的物理化学性能下降，主要表现在涂膜的光泽度、硬度降低，涂层的渗透性增高，耐水性、耐化学品性下降，干燥时间延长［3］。因此，乳胶粒径越小，分布范围越窄，固化进行得越完全，形成的涂膜越致密均一，涂膜的物理化学性能越好。乳胶粒子的大小及其分布不仅是影响乳液稳定性的重要因素，也是影响涂膜最终性能的最主要因素。

2.2固化剂对水性环氧涂料固化成膜的影响

水性环氧涂料的固化成膜反应由固化剂的扩散过程控制［4］，分散相的界面黏度和玻璃化温度会影响固化剂的扩散速率，有可能成为固化剂向乳胶粒子内部扩散的壁垒。黏度越大，玻璃化温度越高，越不利于固化剂分子的扩散。随着乳胶粒子表面固化反应进行和壳层的硬化，乳胶粒子内部的固化反应最终可能进行得不完全，导致涂膜性能的下降。另外，固化剂与水性环氧树脂的相容性也直接影响着固化剂分子的扩散，相容性越好，扩散越好，涂层性能也越好。

2.3乳化剂结构对成膜性的影响

在旧的水性环氧体系中，由于乳化剂为普通的非离子表面活性剂，它的亲油端是8个碳的壬基酚。该乳化剂与环氧树脂的相容性不佳，易游离，所以乳化效果不佳，D50在3μm左右，而新的水性环氧体系采用了一种新型非离子表面活性剂，它的结构如图2所示。
 

 

从图2可见：新型乳化剂中，亲油端是2个双酚A环氧结构，在乳化环氧树脂的过程中，亲油的这部分结构可以深入到环氧树脂体系中，并牢牢地与其锚定［5］，再通过乳化剂中的亲水链段将不亲水的环氧树脂部分拉入水相当中，形成稳定的乳液。用这种新的乳化剂乳化的环氧乳液，D50在0.3μm左右，它的粒径分布相当于旧体系的1/10。因此新的环氧体系具有更佳的成膜性。以新体系为基础的漆膜呈现出了良好的性能，基本与传统的溶剂型体系接近。

3结语

本文着重分析了旧的水性环氧体系性能较差的原因，并通过新的乳化剂改善了粒径分布，使得新一代的水性环氧体系无论在性能，还是在使用性方面，都有很大程度的提高。

在早期，水性环氧防腐涂料的应用不是很成功，因为当时产品的性能欠佳，人们也没有掌握正确使用水性涂料的方法。现在，新一代的水性环氧体系已经在技术方面取得了很大的进步，与溶剂型环氧涂料的性能相差无几。在环保要求越来越高的今天，相信，水性环氧防腐涂料一定会得到市场的认可。