水性環(huán)氧樹脂涂料的應(yīng)用研究文獻(xiàn)綜述.doc

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1、......水性環(huán)氧樹脂涂料的應(yīng)用研究文獻(xiàn)綜述一、環(huán)氧樹脂概述環(huán)氧樹脂(EpoxyResin，縮寫代號(hào)EP)泛指分子中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)，并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑作用下形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀固化物的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外，其分子量都不高。環(huán)氧樹脂種類眾多，按化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基團(tuán)的結(jié)合方式大致上可分為：縮水甘油醚類、縮水油脂類、縮水甘油胺類、脂肪族環(huán)氧化合物、脂環(huán)族環(huán)氧化合物等五類。在各類環(huán)氧樹脂中，雙酚A(二酚基丙烷)型環(huán)氧樹脂即二酚基丙烷縮水甘油醚(簡(jiǎn)稱DEGBA)，原材料來(lái)源方便、成本低，是目前

2、應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹脂，約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的85％。環(huán)氧樹脂因具有仲羥基和環(huán)氧基，固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理、化學(xué)性能：(1)力學(xué)性能高。環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學(xué)性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。(2)附著力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團(tuán)，賦予環(huán)氧固化物對(duì)金屬、瓷、玻璃、混凝土、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。(3)固化收縮率小。一般為1%～2%。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為8%～10%；不飽

3、和聚酯樹脂為4%～6%；有機(jī)硅樹脂為4%～8%)。線脹系數(shù)也很小，一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。(4)...專業(yè)........工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無(wú)溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。(5)優(yōu)良的電絕緣性。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。(6)穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良。不含堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(dāng)(密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為1年。超期后若檢驗(yàn)合格

4、仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油槽、油輪、飛機(jī)的整體油箱壁襯里等。(7)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。因環(huán)氧樹脂具有如此優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，因而廣泛應(yīng)用于國(guó)防、國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，作澆注、浸漬、層壓料、粘接劑、涂料等用途。環(huán)氧樹脂在全世界的年產(chǎn)值大約150億美元。傳統(tǒng)的環(huán)氧

5、樹脂涂料一般為溶劑型，其中的有機(jī)揮發(fā)物大多數(shù)屬于易燃易爆及有毒物質(zhì)，直接排放到大氣中，在紫外線輻射下會(huì)產(chǎn)生光煙霧或形成酸雨，嚴(yán)重污染環(huán)境。人類長(zhǎng)期吸入此類有毒氣體會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病、疲勞、記憶力衰退或其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病。近年來(lái)，有關(guān)環(huán)境污染限制的法律與法規(guī)相繼出臺(tái)，其中涉及到涂料行業(yè)的就有VOCs（涂料中有機(jī)揮發(fā)物的含量）和HAPs（有害空氣中的污染物）的排放限制兩大問題。這樣就使占世界涂料行業(yè)生產(chǎn)中的53%的溶劑型涂料的生產(chǎn)受到限制。如今，涂料向高固體分和水性涂料方向發(fā)展已成為涂料界的共識(shí)，零VOC

6、或低VOC，HAP的體系已成為新型材料的研究方向。水性環(huán)氧涂料有諸多優(yōu)點(diǎn)，如VOC...專業(yè)........含量低，氣味較小，使用安全，可用水清洗，工藝技術(shù)日益成熟，符合環(huán)保與節(jié)能的要求等，而迅速成為現(xiàn)代涂料的一個(gè)重要的發(fā)展方向。據(jù)報(bào)道，目前世界上85％的涂料企業(yè)，都先后從事水性涂料的開發(fā)研究和生產(chǎn)。水性雙組分環(huán)氧涂料在市場(chǎng)上已有許多應(yīng)用，如高性能的建筑涂料、設(shè)備底漆、工業(yè)廠房地坪漆、運(yùn)輸工具底漆、汽車維修底漆以及工業(yè)維修底漆等。而常溫固化的水性涂料由于其固化方式的特殊性，使得掘節(jié)約能源成為可能，因

7、而具有很大的發(fā)展前景。二、水性環(huán)氧涂料簡(jiǎn)介水性環(huán)氧樹脂涂料主要是由兩種組份組成的：一組份為疏水性環(huán)氧樹脂分散體系(乳液)；另一組份為親水性的胺類固化劑。依據(jù)所用環(huán)氧樹脂的不同對(duì)水性環(huán)氧涂料可以分為以下兩種類型。第一類的環(huán)氧體系是建立在小分子量的液態(tài)環(huán)氧樹脂上的，以液態(tài)的EEW<250的雙酚A／F環(huán)氧樹脂為基的，固化劑作為樹脂的乳化劑使用；第二類的環(huán)氧體系是建立在大分子量的固態(tài)環(huán)氧樹脂分散體系上的。在第一類水性環(huán)氧涂料體系中，固化劑不僅可以交聯(lián)環(huán)氧樹脂，而且在還可作為環(huán)氧樹脂的乳化劑。對(duì)比下文介紹的第

8、二類體系，在此類體系中，固化劑和環(huán)氧樹脂的相分離更少。涂料涂覆后，隨著水分不斷蒸發(fā)，乳膠粒之間逐漸形成緊密堆積。正是由于組分的低分子量和高擴(kuò)散速率使得乳膠粒有良好的結(jié)合效果，從而可以形成有著相對(duì)整齊的涂膜結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇晤惖耐苛喜捎镁哂袆傂怨羌艿囊簯B(tài)環(huán)氧樹脂，所以形成的涂膜的強(qiáng)度較高，但是韌性和抗沖擊性較差。為克服一類體系的不足，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于高分子量固態(tài)環(huán)氧樹脂的水性環(huán)氧體系。...專業(yè)........第二類體系表現(xiàn)出很多與常規(guī)溶劑的固態(tài)環(huán)氧樹脂配方有關(guān)的施工和外觀