【集萃網(wǎng)觀察】20世紀(jì)90年代初期,由美國Shell企業(yè)首先研制開發(fā)出雙組分水分散體的環(huán)氧樹脂體系,即為3代水性環(huán)氧體系。該環(huán)氧樹脂體系有一個顯著的特點(diǎn),即:把環(huán)氧樹脂和固化劑都設(shè)計成水分散體。固化劑則合成為一種具有一定的疏水性(即親油性,該項(xiàng)技術(shù)一直非常保密),與環(huán)氧樹脂具有相同或接近的HLB值,改變了過去胺類固化劑是水可溶性的狀態(tài),提高了與樹脂的匹配性。環(huán)氧樹脂則提高了親水性、,可自乳化。水分散型環(huán)氧體系的另一重大改進(jìn)是:將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑的分子中。這一新技術(shù)有效地降低了表面活性劑的用量,并且體系中不存在游離的表面活性劑。從而降低了涂料對水性溶劑的敏感性,增加了體系的穩(wěn)定性。
由于兩組分都是分散體,兩組分混合后是以粒子狀態(tài)均勻分散在水相中,并發(fā)生一個反乳化過程,這個過程發(fā)生很快,例如某公司的產(chǎn)品:環(huán)氧乳液(粒徑0.1~0.2μm、pH7.5)和自乳化固化劑(粒徑0.1μm、pH11),按配方要求計量后,混和前的黏度分別為26mPa?s和1200mPa?s,混和后的黏度為30mPa?s、pH9,粘度越低越易混合均勻。粒徑越小所得到的涂膜越致密,高的OH值避免了鋼鐵表面的閃蝕。因此當(dāng)涂膜干燥時,鋼鐵表面不產(chǎn)生閃蝕,固化后所得的涂膜很均勻。從涂膜的耐水性和耐化學(xué)腐蝕性表明,涂膜不存在游離的小分子。涂膜性能達(dá)到與接近溶劑型環(huán)氧涂膜的性能,使水性環(huán)氧經(jīng)濟(jì)價值得到了提升。由于技術(shù)原因至今該項(xiàng)成果未見公開報道。
該類自乳化環(huán)氧固化劑國內(nèi)已有國內(nèi)公司開發(fā)成功并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),但國內(nèi)在新型水性環(huán)氧雙分散體系,領(lǐng)域的研究應(yīng)用與國外存在一定差距。今后的發(fā)展方向是改善涂料交聯(lián)度、硬度和柔順性,縮短固化時間、提高力學(xué)性能、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。在開發(fā)水性環(huán)氧乳液的同時,不應(yīng)該忽略環(huán)氧乳液的重要伙伴——水性環(huán)氧固化劑的開發(fā)。最早的水性環(huán)氧固化劑的合成工藝,固化劑中由于含有大量游離的表面活性劑,與水性環(huán)氧樹脂固化成膜,它們與環(huán)氧樹脂的相容性差、使用壽命短、耐水性差。此后雖研發(fā)了第2代水性環(huán)氧固化劑,不過也有一定局限性。
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