環氧樹脂是指分子中含有兩個以上環氧基團的一類聚合物的總稱。
水性環氧樹脂是指環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而配得的穩定分散體系。
什么是環氧樹脂
環氧樹脂是指分子中含有兩個以上環氧基團的一類聚合物的總稱。
由于環氧基的化學活性,可用多種含有活潑氫的化合物使其開環,固化交聯生成網狀結構,因此它是一種熱固性樹脂。
環氧樹脂的分類
環氧樹脂根據分子結構類型可分為一下幾類:
1、縮水甘油醚類環氧樹脂
2、縮水甘油酯類環氧樹脂
3、縮水甘油胺類環氧樹脂
4、線型脂肪族類環氧樹脂
5、脂環族類環氧樹脂
其中,縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。它是目前應用最廣、用量最大的種類,其中二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)應用最多。
其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
環氧樹脂的特點
環氧樹脂(以雙酚A型為例)有很多優點:
1、力學性能高
環氧樹脂具有很強的內聚力,分子結構致密。固化后的環氧體系具有優良的力學性能。
2、附著力強
環氧樹脂分子鏈中含有的極性羥基和醚鍵的存在,使其固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低,產生的內應力小,這也有助于提高粘附強度。
3、耐化學品性優良
在固化體系中的醚基、苯環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
環氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑搭配,制品尺寸穩定、耐性良好和吸水率低。
6、電絕緣性優良
環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
固化的環氧樹脂體系耐大多數霉菌,可以在苛刻的條件下使用。
其也有一定的缺點:
1、大多數環氧樹脂含有芳香醚鍵,經日光照射后易斷鏈,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,高檔裝飾涂料應用不佳。
4、固化后較脆,伸長率小。
5、耐機械沖擊和熱沖擊差。
水性環氧樹脂
水性環氧樹脂是指環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而配得的穩定分散體系。
常規的環氧樹脂用有機溶劑作為分散介質來稀釋,不僅成本較高,在施工過程中對人體和環境的危害很大。為此,開發環境友好的水性環氧樹脂體系成為研究熱點。
根據制備方法的不同,環氧樹脂的水性化有一下幾種方法:
1、機械法
即直接乳化法。將環氧樹脂用球磨機、膠體磨、均質器等磨碎,通過乳化劑的作用,在一定工藝下制備水性乳液。
2、相反轉法
通過改變水相的體積,將聚合物從油包水(W/O)狀態轉變成水包油(O/W)狀態,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乳化環氧樹脂。這類固化劑既是交聯劑又是乳化劑。
4、化學改性法
化學改性法又稱自乳化法,即將一些親水性的基團引入到環氧樹脂分子鏈上,或嵌段或接枝,使環氧樹脂獲得自乳化的性質。
根據引入的親水基團類型不同,化學改性法制備的水性環氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。
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責任編輯:殷鵬飛
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