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室温固化水性环氧涂料
[来源：原创] [作者：克艾迪] [日期：10-08-26] [热度：]新一类室温固化水性环氧涂料
为了提高环氧树脂与固化剂之间的相容性,使其与溶度参数相匹配,从而提高室温固化环氧涂料的性能,美国Shell化学公司开发了一种新颖的室温固化环氧涂料,即表1中的第5类产品。这类环氧涂料所用的树脂有二种:一种是常用的双酚A环氧树脂;另一种是中等分子量多官能团的环氧树脂。但环氧树脂都需亲水基团改性,如与亲水的聚乙二醇、醇隧化合物或非离子表面活性剂进行改性反应,在环氧树脂分子中引人亲水基团,使其具有自乳化性能。固化剂是比较保密的,是一种双盼A与胶的加成物,同样经过用亲水基团改性,而体系中不存在游离的非离子表面活性剂,是一种水性分散体或水包泊的乳液。把树脂和固化剂设计成分散体的形式,主要是合成一种有一定疏水性(即亲油性)的,并能与树脂有很好相容性的固化剂。树脂与固化剂的溶度参数相接近,改变了过去胶类固化剂是水可溶性的状态,提高了与树脂的匹配,而环氧树脂则提高其亲水性,可自乳化,这就是第5类环氧涂料的特点。
这一类涂料的固化成膜过程与过去的环氧涂料不同。环氧涂料使用的是水溶性固化剂,两组分混合后固化时,固化剂从水相扩散进入树脂粒子,因此,树脂粒子表面的固化剂浓度比较高,使表面容易固化而变得比较硬。树脂粒子表面硬壳的形成,会阻止树脂粒子的聚结成膜,最终使漆膜中的树脂和固化剂分布不均匀,从而影响到漆膜的性能。
环氧涂料树脂和固化剂都是分散体,两组分混合后是相互分离的,当干燥成膜时,可认为发生反乳化过程(de-emulsification),这过程发生得很快,二者分散相的粘度比较低,匹配性又比较好,会发生端流状态的均匀混合,得到很均匀的漆膜。用原子力显微镜(AFM)技术扫描漆膜表面所得到的结果表明,漆膜的均匀性有了很大的提高。
新一类环氧涂料的固化剂是水分散体,可用水来降低体系的蒙古度,而不会发生相分离,不用加人其他有机试剂。而第2类涂料,在稀释时,为使胶固化剂稳定,常须加入乙酸。而且,一般来说,固化剂在水中的溶解度愈大,得到的漆膜耐水性愈差,可见,第5类涂料的树脂和固化剂都是具有一定的疏水性,所以在耐水性方面得到了很大的政进。
新颖环氧涂料的另一个改进是将亲水性的非离表面活性剂连结到树脂和固化剂的分子中。这一新技术降低了表面活性剂的用量,也就是说在体系中不存在游离的表面活性剂,从而降低了涂料对水性有机溶剂的敏感性。下面列举固化剂与树脂不同配比所得面漆的实验结果,并与第2类环氧涂料的结果比较,干燥温度为(25±1)℃,相对湿度为(50±5)%.
