水性环氧树脂的研究与应用

梁建华 天津市亨益晟泰筑路材料科技有限公司

近年来，有机环氧树脂体系非挥发已成为国内外研究水性环氧树脂的热点。国内外应用与开发有90%以上水性涂料企业，十分广阔发展前景。充满艰辛在未来，广泛应用环氧涂料必将引起社会各界的关注。

一、环氧树脂水性化制备方法

1.酯化法。最常用的酯类方法有：（1）不饱和脂肪酸和环氧树脂反应生成环氧树脂，再与不饱和羧酸（酸酐）反应生成环氧树脂。脂肪酸在环氧树脂上的形成化合物富含羧基，水性分散体是马酸基团制得的。（2）环氧酸酯是磷酸与环氧树脂与反应生成。（3）开环酯化是丙烯酸与环氧树脂反应生成，再经胺水解得到环氧树脂，或丙烯酸与环氧树脂反应生成环氧树脂。（4）硫酸钠与环氧树脂的复合反应。

2.醚化法。方法是将羧基甲基苯甲酸酯与环氧树脂或对氨基苯甲酸反应、水解、中和，再将环氧树脂醚化，水解、中和巯基酸。水性环氧树脂是对氨基苯甲酸反应制备，水性环氧涂料具有良好的性能。

3.接枝共聚反应法。方法是在存在引发剂的情况下将丙烯酸及其酯类接枝到环氧树脂上，形成一种改性的环氧树脂，然后在盐中中和，最后添加水制备水性环氧树脂，形成高度稳定的分散体系。采用机械工艺和相转制备的水环氧树脂模拟工艺简单、成本低，但粒度较高（微米级）。化学变化产生的粒径较小，可达数十纳米或数百纳米。因此，经改性的化学方法更加实用。

二、水性环氧树脂方面的相关应用

1.罐头内壁涂料。水性涂料与粉末在制罐工业中的相关的广泛的应用。但粉末方面的涂料存在着厚度大漆膜、粉末低回收率、投资的相关设备大、粉末存在爆炸隐患等相关的缺点。然而，现有制罐行业并不理想水性涂料的应用。水性环氧涂料具有良好的食品罐头内涂层性能。丙烯酸中酸根与环氧树脂基的反应采用氨水中和法合成了富酸基环氧丙烯酸树脂，得到水溶性树脂。改方法制备的水性涂料得到了广泛的应用。如水性环氧涂料罐头食品：加热时，以乙二醇单丁醚为溶剂，溶解双酚A 环氧树脂一定量，加入氨基苯甲酸一定比例，真空乙二醇单丁醚除去，得到环氧树脂改性，制备了双酚A型E-20 环氧树脂。将非离子表面活性剂与按一定比例改性环氧树脂混合，搅拌至加热稳定。一定量的加入二乙基乙醇胺，通过转化制备水性环氧乳液对其性能方面进行了相关的讨论。

2.环氧树脂可通过结构、合金化环氧树脂、无机填料、膨胀单体等进行改性，使涂料具有良好的防腐性能。环氧树脂包括脂肪羟基、环氧基及醚键结构。它能与相邻界面间的自由键发生反应，形成增强的化学键，使薄膜不仅具有优异的力学性能，而且具有很强的附着力。由于其结构紧凑，薄膜具有耐化学性和耐油性。力学性能的环氧树脂涂层具有的优异特性。树脂本身的防锈功能不需要防锈颜料的帮助。生锈。以环氧树脂、单体丙烯酸、异丙苯过氧化、过硫酸铵和聚合自制的中间体为原料，合成了水性环氧树脂。然后将其与水溶液防锈剂、颜料防锈、填料、增稠剂、分散剂、杀菌剂等配制成涂料组分甲在使用中，将按一定比例固化剂与甲组分混合，形成一种具有优异力学性能和耐腐蚀性能的防腐水性环氧涂料。环氧树脂基溶剂防腐常规涂料的性能达到防腐涂料的水平。以苯乙烯、丙烯酸及其酯为单体，环氧树脂为改性剂，合成了环氧丙烯酸酯乳液。乳化剂是以阴离子表面活性剂和非离子，以过硫酸钾为引发剂，通过丙烯酸羧基和环氧树脂基的交联反应，使涂料固化环氧树脂，它具有丙烯酸树脂和丙烯酸树脂的优点，以对氨基苯甲酸、环氧树脂和羧基环为原料，制备了水性或非水性环氧树脂乳液材料。以片状铝锌合金颜料为原料，经热处理制备了安全型皂化剂和分散剂水性环氧防腐涂料。乳化液通过常规性能测试、电极电位监测、盐雾试验和交流阻抗试验，对配方进行了优化，研制了一种双包装室温固化环保型水性牺牲环氧涂料。

3.防水堵漏材料。某国际机场应用水性环氧树脂涂料在地下轻轨站工程的防水。地下连续墙该工程的围护结构，也是承重墙和衬砌墙。因此，地下连续墙要求与天车梁和刚性连接底板。本工程使用的水性环氧树脂Yj-302 涂料，新老混凝土既能连接其界面层，又能与卷材PVC 的两面粘结良好。它是基于双组分乳液水性环氧树脂。它与光滑的混凝土、装饰砖、金属、木材、塑料等基材有很高的粘结强度。它具有良好的耐水性、耐湿性和抗冻融性。适合湿基，简单经济。

随着新技术和方法的引进，水性环氧树脂取代了传统的剂型环氧树脂。利用开发新型水性环氧树脂可再生资源涂层是可行的。随着研究者们的努力，水性环氧树脂涂层将会不断开发，应用范围将会越来越广。