環(huán)氧樹脂水性化制備方法

       機(jī)械法、相反轉(zhuǎn)法和化學(xué)改性法是環(huán)氧樹脂水性化制備的主要方法。本文重點(diǎn)介紹化學(xué)改性法。此法主要是通過打開環(huán)氧樹脂分子中的環(huán)氧鍵，引入極性基團(tuán)(如磺酸基、羧基、胺基和聚醚等)或者通過自由基引發(fā)接枝反應(yīng)將極性基團(tuán)引入環(huán)氧樹脂分子骨架中，這些親水性基團(tuán)或者具有表面活性的鏈段能幫助環(huán)氧樹脂在水中分散，使其具有水分散性或水溶性。由于引入極性基團(tuán)類型的不同，化學(xué)改性法又可分為酯化法、醚化法和接枝反應(yīng)法。

       1.1 酯化法

       常用酯化法有:1)環(huán)氧樹脂與不飽和脂肪酸反應(yīng)成環(huán)氧酯，再與不飽和二元酸(酐)和環(huán)氧樹脂上的脂肪酸雙鍵通過加成反應(yīng)而生成富含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性樹脂;2)環(huán)氧樹脂與磷酸反應(yīng)生成環(huán)氧酸酯，再與胺中和含富馬酸基團(tuán)的樹脂從而制得1種穩(wěn)定的水性分散體;3)環(huán)氧樹脂與丙烯酸反應(yīng)開環(huán)酯化，然后用胺類水解中和，或者采用環(huán)氧樹脂與丙烯酸酯發(fā)生酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成丙烯酸改性環(huán)氧樹脂，該法制得的水乳體系可用作罐內(nèi)表涂料;4)采用亞硫酸鈉與環(huán)氧基化合物反應(yīng)制得水性化環(huán)氧樹脂。

       1.2 醚化法

       該法是由環(huán)氧樹脂與羧基苯酸甲酯或?qū)Π被�苯甲酸進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)水解中和而制得，此外也有采用環(huán)氧樹脂與巰基乙酸進(jìn)行醚化，后經(jīng)水解中和而制得。中科院化學(xué)所張肇英等人采用對氨基苯甲酸與環(huán)氧樹脂反應(yīng)制得1種水性環(huán)氧樹脂，其水性環(huán)氧涂料性能非常好。

       1.3 接枝共聚反應(yīng)法

       該法是在引發(fā)劑的存在下，將環(huán)氧樹脂與丙烯酸及其酯類發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，生成富馬酸基團(tuán)的改性環(huán)氧樹脂，然后再中和成鹽最后加入水制得水性環(huán)氧樹脂，從而形成極穩(wěn)定的水分散體系。機(jī)械法和相轉(zhuǎn)化法制得的水性環(huán)氧樹脂乳液工藝簡單，成本較低，但乳液粒徑較大(微米級)，而化學(xué)改性法制得的乳液粒徑小，可達(dá)到幾十或幾百納米，因此化學(xué)改性法更具實用意義。