環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一類聚合物的總稱。
水性環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定分散體系。
什么是環(huán)氧樹脂
環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一類聚合物的總稱。
由于環(huán)氧基的化學(xué)活性,可用多種含有活潑氫的化合物使其開環(huán),固化交聯(lián)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此它是一種熱固性樹脂。
環(huán)氧樹脂的分類
環(huán)氧樹脂根據(jù)分子結(jié)構(gòu)類型可分為一下幾類:
1、縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂
2、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂
3、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂
4、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂
5、脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂
其中,縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。它是目前應(yīng)用最廣、用量最大的種類,其中二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂(簡(jiǎn)稱雙酚A型環(huán)氧樹脂)應(yīng)用最多。
其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。
環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)
環(huán)氧樹脂(以雙酚A型為例)有很多優(yōu)點(diǎn):
1、力學(xué)性能高
環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力,分子結(jié)構(gòu)致密。固化后的環(huán)氧體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
2、附著力強(qiáng)
環(huán)氧樹脂分子鏈中含有的極性羥基和醚鍵的存在,使其固化物對(duì)金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小,這也有助于提高粘附強(qiáng)度。
3、耐化學(xué)品性優(yōu)良
在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個(gè)月,性能保持不變。
4、固化收縮率低
固化收縮率一般為1%~2%。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一。
5、工藝品性好
環(huán)氧樹脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑搭配,制品尺寸穩(wěn)定、耐性良好和吸水率低。
6、電絕緣性優(yōu)良
環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm,是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。
7、耐霉菌性好
固化的環(huán)氧樹脂體系耐大多數(shù)霉菌,可以在苛刻的條件下使用。
其也有一定的缺點(diǎn):
1、大多數(shù)環(huán)氧樹脂含有芳香醚鍵,經(jīng)日光照射后易斷鏈,因此耐候耐光性能較差。
2、低溫固化性能欠佳,10℃以下可能會(huì)固化緩慢,盡量保證一定的固化溫度;
3、漆膜稍欠豐滿,高檔裝飾涂料應(yīng)用不佳。
4、固化后較脆,伸長(zhǎng)率小。
5、耐機(jī)械沖擊和熱沖擊差。
水性環(huán)氧樹脂
水性環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定分散體系。
常規(guī)的環(huán)氧樹脂用有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)來(lái)稀釋,不僅成本較高,在施工過(guò)程中對(duì)人體和環(huán)境的危害很大。為此,開發(fā)環(huán)境友好的水性環(huán)氧樹脂體系成為研究熱點(diǎn)。
根據(jù)制備方法的不同,環(huán)氧樹脂的水性化有一下幾種方法:
1、機(jī)械法
即直接乳化法。將環(huán)氧樹脂用球磨機(jī)、膠體磨、均質(zhì)器等磨碎,通過(guò)乳化劑的作用,在一定工藝下制備水性乳液。
2、相反轉(zhuǎn)法
通過(guò)改變水相的體積,將聚合物從油包水(W/O)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成水包油(O/W)狀態(tài),是一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法。
3、固化劑乳化法
固化劑乳化法是不外加乳化劑,而是利用具有乳化效果的固化劑來(lái)乳化環(huán)氧樹脂。這類固化劑既是交聯(lián)劑又是乳化劑。
4、化學(xué)改性法
化學(xué)改性法又稱自乳化法,即將一些親水性的基團(tuán)引入到環(huán)氧樹脂分子鏈上,或嵌段或接枝,使環(huán)氧樹脂獲得自乳化的性質(zhì)。
根據(jù)引入的親水基團(tuán)類型不同,化學(xué)改性法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型三種。
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