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環氧樹脂的兩種乳化方式

作者:環氧樹脂E-44(6101) 瀏覽: 發表時間:2022-04-26 17:56:47

水性環氧樹脂是常用的熱固性樹脂之一。其結構中含有環氧基、羥基、醚鍵等極性基團。它具有優異的性能,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。粘接領域常用作結構膠,粘接強度高,耐老化性能好。目前市場上的環氧樹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。隨著人們對環境問題的日益關注和環保法規的日益嚴格,低VOC或零VOC的水性 環氧樹脂乳液逐漸成為研究的熱點。

水性 環氧樹脂乳液是指環氧樹脂以顆?;蛞旱涡问椒稚⒃谝运疄檫B續相的介質中得到的穩定分散體系。由于環氧樹脂是親脂性聚合物,在制備水性 環氧樹脂乳液時,需要在體系中加入乳化劑或在其分子鏈中引入親水基團,使其具有自乳化能力。

方法比較

1.可操作性

逆向轉換法比self 乳化法更復雜,需要考慮很多因素。通過選擇合適的乳化劑,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、穩定性好的水性 環氧樹脂乳液。

由于乳化法涉及環氧樹脂的多步合成和改性,成本較高,但制備改性環氧樹脂 乳化的工藝較簡單,一般加水攪拌即可容易地制備出顆粒更小、穩定性更好的水性 環氧樹脂乳液。

2.穩定性

乳液的機械穩定性可以通過離心機的離心試驗來衡量,乳液的儲存穩定性可以通過靜態試驗來衡量。反相法制備的水性 環氧樹脂乳劑的機械穩定性和貯存穩定性與乳化劑的用量有關。在一定的用量范圍內,隨著乳化劑的增加,機械穩定性和貯存穩定性明顯提高??偟膩碚f,用乳化法制備的水性 環氧樹脂乳液的機械穩定性和貯存穩定性比用逆法制得的好,但當加入適量的乳化劑時,逆法制得的乳液也可以用self 乳化法水性 環氧樹脂制得。

利用環氧樹脂E51和聚乙二醇制備了一種環氧樹脂 乳化乳液,并比較了自身乳化方法水性環氧樹脂乳液乳化化學修飾環氧樹脂的優缺點。self乳化method水性 環氧樹脂乳液的機械穩定性和儲存穩定性均優于轉相法水性環氧樹脂乳液。當轉相法乳化乳液的用量增加到16%時,可以制備出穩定性相當的乳液。

3.分散相的粒徑和粒徑分布

水性 環氧樹脂乳液分散相的粒徑可用激光粒度儀測量。對于轉相法,在乳化 dosage的一定范圍內,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,這是因為當乳化 dosage的用量較大時,乳化 dosage的分子可以在轉相之前及時擴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 環氧樹脂乳液粒徑一般在納米級,粒徑分布較窄。

以Span-80和十二烷基硫酸鈉為復合物乳化劑,通過對復合物乳化劑的HLB值、濃度和反應溫度的篩選,得到了制備/kloc-1環氧樹脂乳液的***條件,即復合物乳化劑的HLB值為16.2時。

利用甲苯二異氰酸酯易與羥基反應的特性,將親水基團聚乙二醇-1000接枝到環氧樹脂段上,制備了非離子型self-乳化 水性 環氧樹脂乳液。該乳液穩定性好,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,耐水性和耐酸堿性能良好。

4.涂層性能

相反轉法制備的水性 環氧樹脂乳液與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,兩種方法的結果表明,對于水性 環氧樹脂,固化工藝控制是影響漆膜性能的關鍵因素,還有干膜厚度、干燥溫度、漆膜微觀結構等。比乳化 agent對膜性能的影響更大。

將環氧樹脂E44與親水性聚乙二醇(PEG)反應,合成一種水性 環氧樹脂 乳化劑,并與環氧樹脂E44按一定比例混合,用相反轉法制備水性 環氧樹脂劑。結果表明,當聚乙二醇的相對分子質量為6 000,羥基與環氧基的摩爾比為1.00∶1.25,反應溫度為130℃左右時,合成的乳化劑具有較好的乳化效果。當乳化劑用量為12%時,制備的涂膜具有良好的機械穩定性、凍融穩定性、附著力2級、硬度3H。



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