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  水性聚氨酯固化剂作用水性环氧固化剂的制备研究
来源:美扬时代 时间:2021年02月03日



  传统的环氧涂料具有附着力好、优良的电绝缘性能和物理机械性能等优点,使其在绝缘、防腐等领域具有广泛的应用[1]。随着人们环保意识的不断提高和环保法规的日趋严格,不含挥发性有机溶剂的水性环氧涂料成为了当前研究的热点[2,3],而与环氧树脂相匹配的固化剂制备是环氧涂料水性化的关键。普通的脂肪族胺类室温固化剂对人体刺激较大,易与空气中的二氧化碳反应生成盐,或吸收潮气泛白,且与环氧树脂的相容性差,导致涂膜硬度低、附着力差、柔韧性差等缺陷[4]。实际使用的水性环氧固化剂大多为它们的改性产物,包括酰胺化多胺[5],聚酰胺[6]和环氧-多胺加成物。在国外,对于水性环氧固化剂的研究较多[7],也有一些工业化的产品,但是价格昂贵;而在国内,水性环氧固化剂的研究较少,鲜有成熟的产品。


  目前研究较多的是用环氧-多胺加成物作固化剂,为了改善多元胺与环氧树脂的相容性,利用聚氧乙烯链段的亲水性,使得固化剂可稳定分散于水中,同时采用环氧树脂作为扩链剂,可以提高固化剂与环氧树脂的相容性[8]。本文采用聚乙二醇(PEG400)和环氧树脂E44合成亲水性的改性环氧树脂,然后用三乙烯四胺与其合成固化剂,以此固化剂与水性环氧树脂乳液按一定比例固化并测试性能。


  表3是不同反应温度对三乙烯四胺与改性环氧树脂反应所得固化剂复配成涂膜后耐酸碱性能的影响,从表中可以看出,相同反应时间下反应温度为50℃时合成的固化剂复配乳液固化成膜后的耐碱性能要稍弱于60℃时合成的固化剂,这可能是因为50℃下反应两小时的时候体系还没有达到合适的反应程度,与环氧树脂乳液的相容性较差,固化剂的乳化能力不高,使得固化成膜耐酸碱性能较差;而60℃下反应两小时则基本进行完全,相容性好,所以有较好的耐酸性和耐碱性能。当温度过高的时候反应体系则会产生凝胶,这是因为反应温度升高会增加胺氢与环氧基的反应活性,使得位于链段中间的仲胺基亦部分参与反应,支链化程度大大加深,从而导致交联网状结构出现凝胶生成。因此,最终选用合适的反应温度为60℃。


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