1.4固化劑乳化法

用可溶于水或可水分散的物質(zhì)如雙氰氨、取代咪唑或胺作固化劑可得到水分散體系，此時(shí)固化劑具有固化和乳化雙重作用。將多元胺固化劑進(jìn)行擴(kuò)鏈、接枝、成鹽，使其成為具有親環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)的水分散型固化劑，同時(shí)它作為陽離子型乳化劑對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行乳化，兩組分混合后可制成穩(wěn)定的乳液。按乳化聚合物的顆粒組成可將乳液劃分為I型和II型，I型由低分子質(zhì)量的液態(tài)環(huán)氧樹脂和水性固化劑組成，II型由高分子量固體環(huán)氧樹脂及水性固化劑組成[9]。例如：環(huán)氧樹脂和過量的二乙烯三胺反應(yīng)，形成胺封端的環(huán)氧樹脂加成物，真空蒸餾除去多余的二乙烯三胺，再加入單環(huán)氧基化合物將氨基上的伯氫反應(yīng)掉，最后加入乙酸中和，制成酸中和的環(huán)氧樹脂固化劑。此固化劑可分散于水中，向其水溶液中直接加入環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂乳液，均可形成穩(wěn)定的水乳化環(huán)氧-胺組合物，可配制水性常溫固化清漆[7]。美國(guó)殼牌化學(xué)公司開發(fā)了一種新的室溫固化水性環(huán)氧涂料，要求固化劑具有適當(dāng)?shù)氖杷?，并與樹脂有很好的相溶性，即要求固化劑在水中的溶解性不能太強(qiáng)。環(huán)氧樹脂和固化劑都是分散體，兩組分混合后是相互分離的，可用水來降解黏度而不會(huì)發(fā)生相分離，不用加入其他有機(jī)試劑，所得的漆膜也很均勻。

綜上所述，機(jī)械法和相反轉(zhuǎn)法制備環(huán)氧樹脂的工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，但是其乳夜粒徑通常為微米級(jí)；化學(xué)改性法雖然制備步驟多、成本比前兩者高，但化學(xué)改性法制備的水性環(huán)氧乳夜粒徑較小，通常為幾十到幾百個(gè)納米。因此，化學(xué)改性法在某些方面具有實(shí)際意義。環(huán)氧樹脂的水性化方法是很多的，而經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮铣陕肪€制成的水性環(huán)氧樹脂附著力、耐化學(xué)品性、硬度、抗腐蝕性等方面都具有良好的性能，并有效地降低了VOC含量。

2國(guó)內(nèi)外水性環(huán)氧樹脂技術(shù)的發(fā)展概況

由于傳統(tǒng)的溶劑型環(huán)氧樹脂涂料需使用大量的有機(jī)溶劑，在施工和固化成膜后，有機(jī)溶劑揮發(fā)于大氣中，這些揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)稱為VOC。開發(fā)具有環(huán)保效益的環(huán)氧樹脂水性化技術(shù)成為各國(guó)研究的熱點(diǎn)。從20世紀(jì)70年代起，國(guó)外就開始研究具有環(huán)境友好特性的水性環(huán)氧樹脂體系。為適應(yīng)環(huán)保法規(guī)對(duì)VOC的限制，我國(guó)從20世紀(jì)90年代初開始水性環(huán)氧體系和水性環(huán)氧涂料的開發(fā)。中國(guó)化工報(bào)2004年7月13日?qǐng)?bào)道：浙江安邦新材料發(fā)展有限公司剛開發(fā)研制成功的水分散型自乳化環(huán)氧樹脂體系屬于第三代環(huán)氧體系。改性環(huán)氧體系的一個(gè)顯著特點(diǎn)是把固化劑和樹脂均設(shè)計(jì)成分散體形式。其關(guān)鍵技術(shù)是合成一種水分散性并與環(huán)氧樹脂匹配性好的固化劑。該體系的另一個(gè)重要改進(jìn)是將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑中，增加了體系的穩(wěn)定性，其技術(shù)達(dá)到了美國(guó)殼牌公司同類產(chǎn)品水平。用體系環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的涂料產(chǎn)品，除具有硬度高、附著力好、耐水性佳、耐腐蝕性優(yōu)良等特點(diǎn)外，其VOC含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定含量，其是一種真正的水性，環(huán)保型綠色高性能產(chǎn)品。