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水性环氧涂料固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-5-22 23:54:33
水性环氧涂料是一类环境友好的高分子材料,具有有机溶剂含量低、气味小、耐化学品性、绝缘性等诸多优点,有广泛的用途和应用前景。
本文简要介绍了水性环氧体系及几种新型的水性环氧涂料固化剂,综述了第I代、第II代水性环氧涂料固化剂的国内外研究进展,并对水性环氧固化剂的发展趋势进行了展望。

水性环氧涂料体系在保留传统环氧体系所具有的优异的附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性等特性的基础上,以水为分散介质,不含或只含有少量有机溶剂,是一类环境友好的高分子材料。

随着对环境保护的要求日益迫切和严格,不含挥发性有机溶剂(volatileorganiccompound,VOC)或低挥发性有机溶剂、不含有害空气污染物(nonhazardousairpollutants,NHAP)的水性环氧体系已成为当前研究的热点。

水性环氧涂料固化剂是水性环氧体系应用的关键。目前只能说是针对某一类环氧树脂来合成与之配套的固化剂,因此每开发一种新的固化剂就可以解决一个方面的问题,就相当于开发一种新的环氧树脂或开辟了环氧树脂一个新的用途。可见,开发固化剂具有十分重要的意义。本文主要介绍了国内外水性环氧体系及水性环氧固化剂的研究进展。

水性环氧涂料体系是由环氧树脂和水性环氧固化剂组成。水性环氧固化剂是影响水性环氧树脂体系物理、化学性能的重要组分,已成为当前国内外相关领域关注、研究的热点。

目前,水性环氧体系根据成膜方式和两组分的物理状态可以分为I型体系和II型体系。

I型体系和II型体系.I型体系由低分子液体环氧树脂和水可溶性胺固化剂组成,该体系中固化剂既是固化剂又是乳化剂,这类固化剂以多胺为基础,在其分子中引入具有表面活性的链段,使它成为两亲性的分子,从而具有很强的乳化作用。由于采用液态 的树脂,I型水性环氧体系中不必加入溶剂,该体系的VOC可为零。

II型体系由自乳化高分子质量固体环氧树脂及固化剂组成,自乳化高分子质量环氧树脂在室 温下为固体,软化点为60~80!,因此一般由生产厂预先配制成乳液,通常其中含有少量有害空 气污染物。固化剂与环氧乳液具有较好的相容性,不要求它具有乳化作用。

这类固化剂以多胺为基础,在其分子中引入具有表面活性的链段,使它成为两亲性的分子,从而具有很强的乳化作用。由于采用液态 的树脂,I型水性环氧体系中不必加入溶剂,该体系的VOC可为零。



二乙基甲苯二胺(DETDA)是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。


II型体系由自乳化高分子质量固体环氧树脂及固化剂组成,自乳化高分子质量环氧树脂在室温下为固体,软化点为60~80!,因此一般由生产厂预先配制成乳液,通常其中含有少量有害空 气污染物。固化剂与 型环氧乳液具有较好的相容性,不要求它具有乳化作用。

I型水性环氧体系可配成零VOC和NHAP的涂料,涂膜硬度增长较快,但其采用的树脂是液态的,在水分蒸发后仍需要经过一定的反应时间才能达到表干;体系的黏度随搁置时间的延长 而快速增加,表现为适用期短,约为2~4h。

水溶性环氧又可分为水溶性阴离子树脂涂料(阳极电泳涂料)和水溶性阳离子树脂涂料(阴极电泳涂料)。常采用水溶性固化剂三聚氰胺甲醛树脂、苯代三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂和异氰酸酯封闭物等。

水溶性阴离子树脂涂料的树脂由羟基含量较高的环氧树脂与酸、酸酐反应,再与胺中和得到水溶性阴离子型树脂。

水溶性阳离子树脂涂料的树脂是由环氧树脂与胺加成,再引入半封闭的多异氰酸酯作交联剂,最后用酸中和而得到。

水乳性环氧涂料水乳型环氧涂料是采用合适乳化剂将较低相对分子质量的环氧树脂乳化,并使其具有良好的储存和使用稳定性。实用中常温固化型者大多是水乳化涂料。

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