水性環(huán)氧樹脂通常是指環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液,三者之間的區(qū)別在于環(huán)氧樹脂分散相的粒徑不同。
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水性環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧樹脂以微?;蛞旱蔚男问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定分散體系。由于環(huán)氧樹脂是線型結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂,所以施工前必須加入水性環(huán)氧固化劑,在室溫環(huán)境下發(fā)生化學交聯(lián)反應(yīng),環(huán)氧樹脂固化后就改變了原來可溶可熔的性質(zhì)而變成不溶不熔的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),顯示出優(yōu)異的性能。
一般多在環(huán)氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團,同時保證每個改性環(huán)氧樹脂分子中有兩個或兩個以上環(huán)氧基,所得的改性環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散于水中形成乳液。如用分子量為4000~20000的雙環(huán)氧端基乳化劑與環(huán)氧當量為190的雙酚A環(huán)氧樹脂和雙酚A混合,以三苯基膦化氫為催化劑進行反應(yīng),可制得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈端的環(huán)氧樹脂,該樹脂不用外加乳化劑便可溶于水,且耐水性增強。另外,這種方法制得的粒子較細,通常為納米級,前面兩種方法制得的粒子較大,通常為微米級。從此意義上講,化學法雖然制備步驟多,成本高,但在某些方面具有實際意義。
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含胺基的化合物與環(huán)氧樹脂反應(yīng)生成含叔胺或季胺堿的環(huán)氧樹脂,再加入揮發(fā)性有機一元弱酸如醋酸中和得到陽離子型的水性環(huán)氧樹脂。這類改性后的環(huán)氧樹脂在實際中應(yīng)用較少,這是因為水性環(huán)氧固化劑通常是含有胺基的堿性化合物,兩個組分混合后,體系容易出現(xiàn)破乳和分層現(xiàn)象而影響該體系的使用性能。
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自由基接枝改性法是利用雙酚A環(huán)氧樹脂分子鏈中的亞甲基活性較大,在過氧化物作用下易于形成自由基,能與乙烯基單體共聚,可將丙烯酸、馬來酸酐等單體接枝到環(huán)氧樹脂分子鏈中,再中和成鹽后就可制得能自乳化的環(huán)氧樹脂。