水性环氧树脂两种乳化方式的对比分析
环氧树脂是常用的热固性树脂之一,结构中含有环氧基、羟基、醚键等极性基团,性能优异,在涂料和胶黏剂领域有着广泛的应用。涂料领域常作为底漆使用,附着力高,防腐性能好。胶黏剂领域常作为结构胶黏剂,粘接强度高,耐老化性能好。目前市场上环氧树脂涂料、胶黏剂仍以溶剂型为主,常用溶剂有芳香烃类、酯类、酮类等,VOC含量高。随着人们对环境问题的日益重视以及环保法规的日趋严格,低VOC或零VOC的水性环氧树脂乳液逐渐成为研究的重点。
机械法是制备水性环氧树脂乳液工艺最简单、成本最低廉的方法,只需将环氧树脂研磨,并与乳化剂混合,然后在激烈搅拌条件下加水即可形成水性环氧树脂乳液。但是机械法制备的乳液稳定性较差,分散相粒径偏大,成膜性能也不好。
制备性能较好的水性环氧树脂乳液常使用相反转法或者自乳化法,两者区别在于相反转法需要外加乳化剂来实现乳化过程,而自乳化法则是通过在分子链中引入亲水基团使其具备自乳化能力来实现乳化过程。
相反转法选择的乳化剂HLB值一般在10以上,亲水性好,用量一般在10%左右。为了增强环氧树脂与乳化剂的相容性,多采用含有环氧树脂结构的乳化剂。
水性环氧树脂经过几十年的发展,制备工艺及涂膜性能都有了巨大提升,有的已经接近甚至达到溶剂型环氧树脂的性能。