水性环氧固化剂改性在不断发展

 水性环氧树脂分类方法很多，但不论其何种类型都在很大程度上，需要通过固化剂改性来实现。据专家介绍，环氧树脂涂料附着力高、耐化学品和溶剂性优异、硬度高、耐磨性好，在工业上已获得了广泛的应用。传统的环氧树脂涂{TodayHot}料通常为溶剂型，随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格，开发水性环氧体系即不含VOC或HAP的体系，成为了业界新的研究方向，水性环氧涂料应用具有很大的经济效益和社会效益，因为它无空气污染、安全无毒，且施工工具易于清洗，可替代目前广泛使用的溶剂型涂料。水性环氧的固化剂目前常用的主要有2类：一是加成胺或聚酰胺类，二是自乳化型加成胺或聚酰胺类。水性环氧的固化剂改性方法，最常用的方法包括减少游离伯胺的含量，这种方法有双重功效。
 专家介绍说，减少游离伯胺的含量首先降低了固化剂的整体反应活性，这对延长体系的贮存期有利；第二改性的主要效果是，环氧和固化剂的相容性得到了极大提高。典型的降低伯胺含量的方法包括用单缩水甘油醚、甲醛和不饱和化合物。如丙烯腈(这些物质可以发生Michael加成反应)与固化剂反应，尽管伯胺的含量降低了，骨架上还有高含量仲胺以保证交联完全。封端的环氧多胺类加成物中封端剂的选择对固化产物的性能有较大影响，常用的苯基缩水甘油醚或甲苯基缩{HotTag}水甘油醚等封端剂，因所含柔性链段较少，所形成的封端环氧多胺加成物类固化剂与双酚A环氧树脂的固化产物，存在柔韧性差、冲击强度低的缺点。华南理工大学化学工程所的周继亮采用具有多支碳链的单环氧化合物C12～14叔碳酸缩水甘油酯封端环氧多胺加成物(CAROURA E-10)，从而在环氧固化剂中引人具有增韧作用的柔性碳支链，以提高其固化产物的柔韧性和耐冲击性；然后用一定量的冰乙酸与其发生成盐反应以增加其亲水性，所合成的固化剂具有良好的亲水亲油平衡性。
 湖南大学王丰等采用首先合成端胺基环氧-胺加成物，然后将长链脂肪醇缩水甘油醚，和多支链单环氧化合物混合后再封端的技术路线，得到了乳化和固化性能优异的新型固化剂。同济大学陶永忠采用环氧树脂(618)，与非离子表面活性剂反应生成端环氧基的加成物，再与三乙烯四胺反应，形成含有表面活性作用链段的端胺基加成物，而后采用单环氧化合物(丁基环氧丙基醚)封闭部分伯胺氢，最后以醋酸中和成盐制得水性固化剂。高相容性对优化体系性能来说是关键。聚合物的相容性一般随分子质量的增长而下降，而Ⅱ类水性环氧体系正是基于极高分子质量的环氧分散体的，因而上述改性方法对于Ⅱ类体系尤为重要。改性的另一个关键是真空蒸馏除去未反应游离胺，这对Ⅱ类水性体系所采用的固化剂是常用的，移走过量胺的原因在于低分子质量的胺，在A和B组分混合时趋于存留于水相中，而不是向环氧粒子迁移；而后游离胺会导致涂料外观出现问题，并增加环氧涂料的敏水性。尽管改性方法提高了胺固化剂与环氧树脂的相容性，但固化剂的水溶性降低了，且往往随着用于保持水溶液稳定性的有机酸的加入(如乙酸)而下降；根据所采用酸的性质和用量，它或多或少仍将残留在固化层中，因而会造成涂层耐水性和防腐性能的下降。

来源:慧聪