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水性環(huán)氧樹(shù)脂是常用的熱固性樹(shù)脂之一。其結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基、羥基、醚鍵等極性基團(tuán)。它具有優(yōu)異的性能，廣泛用于涂料和粘合劑。涂料常用作底漆，附著力高，防腐性能好。粘接領(lǐng)域常用作結(jié)構(gòu)膠，粘接強(qiáng)度高，耐老化性能好。目前市場(chǎng)上的環(huán)氧樹(shù)脂涂料和膠粘劑以溶劑型為主，常用的溶劑有芳烴、酯類、酮類等。，VOC含量高。隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，低VOC或零VOC的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液逐漸成為研究的熱點(diǎn)。
水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液是指環(huán)氧樹(shù)脂以顆?；蛞旱涡问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的介質(zhì)中得到的穩(wěn)定分散體系。由于環(huán)氧樹(shù)脂是親脂性聚合物，在制備水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液時(shí)，需要在體系中加入乳化劑或在其分子鏈中引入親水基團(tuán)，使其具有自乳化能力。
方法比較
1.可操作性
逆向轉(zhuǎn)換法比self 乳化法更復(fù)雜，需要考慮很多因素。通過(guò)選擇合適的乳化劑，控制乳化劑的用量、乳化溫度、攪拌速度和加水速度，可以方便地制備粒徑小、穩(wěn)定性好的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
由于乳化法涉及環(huán)氧樹(shù)脂的多步合成和改性，成本較高，但制備改性環(huán)氧樹(shù)脂 乳化的工藝較簡(jiǎn)單，一般加水?dāng)嚢杓纯扇菀椎刂苽涑鲱w粒更小、穩(wěn)定性更好的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液。
2.穩(wěn)定性
乳液的機(jī)械穩(wěn)定性可以通過(guò)離心機(jī)的離心試驗(yàn)來(lái)衡量，乳液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性可以通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)來(lái)衡量。反相法制備的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳劑的機(jī)械穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性與乳化劑的用量有關(guān)。在一定的用量范圍內(nèi)，隨著乳化劑的增加，機(jī)械穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性明顯提高。總的來(lái)說(shuō)，用乳化法制備的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液的機(jī)械穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性比用逆法制得的好，但當(dāng)加入適量的乳化劑時(shí)，逆法制得的乳液也可以用self 乳化法水性 環(huán)氧樹(shù)脂制得。
利用環(huán)氧樹(shù)脂E51和聚乙二醇制備了一種環(huán)氧樹(shù)脂 乳化乳液，并比較了自身乳化方法水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液乳化化學(xué)修飾環(huán)氧樹(shù)脂的優(yōu)缺點(diǎn)。self乳化method水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液的機(jī)械穩(wěn)定性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性均優(yōu)于轉(zhuǎn)相法水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液。當(dāng)轉(zhuǎn)相法乳化乳液的用量增加到16%時(shí)，可以制備出穩(wěn)定性相當(dāng)?shù)娜橐骸?/p>
3.分散相的粒徑和粒徑分布
水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液分散相的粒徑可用激光粒度儀測(cè)量。對(duì)于轉(zhuǎn)相法，在乳化 dosage的一定范圍內(nèi)，乳化 dosage的用量越大，分散相的粒徑越小，一般為1微米m左右，這是因?yàn)楫?dāng)乳化 dosage的用量較大時(shí)，乳化 dosage的分子可以在轉(zhuǎn)相之前及時(shí)擴(kuò)散到新形成的水滴中，保證水滴大小不變，保持較小相反，乳化 agent分子可以及時(shí)包覆乳膠粒，使其不能聚集變大，從而獲得分散相粒徑更小的水包油乳液。乳化法制備的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液粒徑一般在納米級(jí)，粒徑分布較窄。
以Span-80和十二烷基硫酸鈉為復(fù)合物乳化劑，通過(guò)對(duì)復(fù)合物乳化劑的HLB值、濃度和反應(yīng)溫度的篩選，得到了制備/kloc-1環(huán)氧樹(shù)脂乳液的*條件，即復(fù)合物乳化劑的HLB值為16.2時(shí)。
利用甲苯二異氰酸酯易與羥基反應(yīng)的特性，將親水基團(tuán)聚乙二醇-1000接枝到環(huán)氧樹(shù)脂段上，制備了非離子型self-乳化 水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液。該乳液穩(wěn)定性好，平均粒徑約30 nm，粒徑分布范圍窄。所制備的膜附著力為2級(jí)，耐水性和耐酸堿性能良好。
4.涂層性能
相反轉(zhuǎn)法制備的水性 環(huán)氧樹(shù)脂乳液與self 乳化 method相比，有更多的乳化劑殘留，涂膜的光澤度、硬度、耐水性性、耐溶劑性都會(huì)受到一定的影響。但是，只要固化劑配比合適，固化工藝控制得當(dāng)，兩種方法的結(jié)果表明，對(duì)于水性 環(huán)氧樹(shù)脂，固化工藝控制是影響漆膜性能的關(guān)鍵因素，還有干膜厚度、干燥溫度、漆膜微觀結(jié)構(gòu)等。比乳化 agent對(duì)膜性能的影響更大。
將環(huán)氧樹(shù)脂E44與親水性聚乙二醇(PEG)反應(yīng)，合成一種水性 環(huán)氧樹(shù)脂 乳化劑，并與環(huán)氧樹(shù)脂E44按一定比例混合，用相反轉(zhuǎn)法制備水性 環(huán)氧樹(shù)脂劑。結(jié)果表明，當(dāng)聚乙二醇的相對(duì)分子質(zhì)量為6 000，羥基與環(huán)氧基的摩爾比為1.00∶1.25，反應(yīng)溫度為130℃左右時(shí)，合成的乳化劑具有較好的乳化效果。當(dāng)乳化劑用量為12%時(shí)，制備的涂膜具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性、附著力2級(jí)、硬度3H。
