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Ⅱ型水性环氧树脂性能的试验研究

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-->>Ⅱ型水性环氧树脂性能的试验研究

0 概述
水性环氧树脂广泛用于水性环氧地坪漆及各种水性防腐漆中,分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅱ型水性环氧树脂是高相对分子质量的环氧树脂在水中的分散体。通常是以直接乳化法或自乳化法制得的环氧树脂乳液。作为一种成膜物质,Ⅱ型水性环氧树脂的粒径大小、玻璃化温度Tg 、粘度,特别是和固化剂的相容性,决定了水性环氧树脂的制漆性能。Ⅱ型水性环氧树脂成膜机理不同于一般丙烯酸乳胶漆,后者主要靠乳液粒子的相互融合而成膜,亦不同于溶剂型环氧树脂以均相溶液形式和固化剂发生交联反应而成膜。Ⅱ型水性环氧树脂和水性固化剂的反应相对比较复杂,是一种多相体系的成膜固化,涉及到乳液粒子相互融合、固化剂分子向环氧树脂乳液粒子的扩散及反应,伴随水分的挥发等,这些反应是同时进行的,大体分为2 个阶段:在水分未完全挥发时,体系呈乳白状,此时环氧树脂为分散相;当水分完全挥发后,如果固化剂和环氧树脂相容性良好,就会逐渐形成透明的漆膜,且有较高的光泽。基于Ⅱ型水性环氧树脂的成膜机理,通过Ⅱ型水性环氧树脂和相应的水性环氧固化剂配成清漆,在实验室测得清漆漆膜的各项性能,以确定各种型号的商品Ⅱ型水性环氧树脂的制漆性能。清漆漆膜中没有颜填料,可以直观地观察到Ⅱ型水性环氧树脂和固化剂的成膜过程及漆膜性能的优劣。

1 实验部分
1.1 原材料
4 种Ⅱ型水性环氧树脂的规格指标见表1。
Ⅱ型水性环氧树脂的规格指标
4 种相应的水性环氧固化剂的规格指标见表2。
4 种相应的水性环氧固化剂的规格指标
按如下比例配漆、制板:
配漆比例 1# 2# 3# 4#
漆∶固化剂 5∶1 3∶1 5∶1 2∶1
1.2 性能测试结果
性能测试结果见表3。
性能测试结果
2 结果与讨论
以清漆制取透明漆膜的形式,来判断Ⅱ型水性环氧树脂性能的方法是可行的,而且从实验结果能够初步判断Ⅱ型水性环氧树脂的性能。
其次,由于Ⅱ型水性环氧树脂是高相对分子质量树脂,所制得乳液颗粒大小对其制漆性能影响很大。从表1 可以看出:1#、2# 树脂的乳液粒子粒径大部分在0.3 μm 以下,因此和固化剂的交联反应比较完全,表现在漆膜的透明度、光泽、硬度、耐水性等一系列指标均比较好;相反,4# 树脂粒径大于1 μm,不仅漆膜的综合性能差,而且乳液的贮存性能和机械稳定性也不好。
另外,水性环氧固化剂同样是成膜物质的一部分,固化剂的活性及与Ⅱ型水性环氧树脂的配比也会影响到清漆的各种性能,各种文献报道很多,在此不作详细分析。
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