隨著對環(huán)境保護的要求日益嚴(yán)格，不含揮發(fā)性有機溶劑(VOC)或低揮發(fā)性有機溶劑、不含有害空氣污染物(NHAP)的水性環(huán)氧體系已成為當(dāng)前研究的熱點。在環(huán)氧樹脂固化劑中,胺類固化劑種類多、用量大、用途廣，但是一般的胺類固化劑在常溫下?lián)]發(fā)快、毒性大、固化速度較快、配比要求嚴(yán)格、甚至?xí)斩趸冀档凸袒Ч６原h(huán)氧固化劑是經(jīng)過對傳統(tǒng)的胺類固化劑改性而得，它克服了未改性胺類固化劑的缺點，不影響涂膜的物理和化學(xué)性能，且以水為溶劑，VOC含量符合環(huán)保要求。下面給大家介紹水性環(huán)氧樹脂固化劑的研究進展。

　　Ⅰ型水性環(huán)氧固化劑

　　I型水性環(huán)氧固化劑自開發(fā)以來取得了很大進展，早研制成功的I型水性環(huán)氧固化劑是Thomas Swan公司的Casmide 360及其改性產(chǎn)品Casmide 362。主要是經(jīng)過部分成鹽的改性脂肪胺水溶性固化劑，如Becker等[14]采用低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂與多乙烯多胺反應(yīng)生成端胺基環(huán)氧-胺加成物，再用單環(huán)氧化合物將其封端，并用醋酸中和部分的仲胺以調(diào)節(jié)固化劑的HLB值和降低固化劑的反應(yīng)性，延長適用期。將低相對分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂(E-51)與聚乙二醇反應(yīng)生成端環(huán)氧化合物，然后與三乙烯四胺反應(yīng)生成端胺基環(huán)氧-胺加成物，再用單環(huán)氧化合物封端，后用醋酸中和成鹽，制得I型水性環(huán)氧固化劑，借助長鏈聚乙二醇的引入降低了交聯(lián)密度提高了涂膜的柔韌性。由于這類固化劑均需依靠成鹽來降低反應(yīng)活性和增加水溶性和穩(wěn)定性，但多余的醋酸對鋼鐵有一定的腐蝕作用，因此不適宜用于鋼鐵構(gòu)件上。

　　采用環(huán)氧樹脂與過量的間苯二甲胺反應(yīng)生成端環(huán)氧胺加成物，再與端羧基聚醚醇反應(yīng)生成酰胺-胺，經(jīng)封端得I型水性環(huán)氧固化劑。

　　Ⅱ型水性環(huán)氧固化劑

　　II型水性環(huán)氧固化劑是指直接固化固態(tài)環(huán)氧分散體(環(huán)氧當(dāng)量為500～650)的一類固化劑。由于II型水性環(huán)氧樹脂體系中的環(huán)氧樹脂已預(yù)先配成乳液，不需要水性環(huán)氧固化劑再對環(huán)氧樹脂進行乳化，因而只需具有交聯(lián)劑的功能。由于II型環(huán)氧涂料使用的環(huán)氧樹脂相對分子質(zhì)量較高，具有較高的玻璃化溫度(Tg)，導(dǎo)致了涂膜低成膜溫度(MFT)較高(可能會超過室溫)。因此，需加入5%～7%的聚結(jié)溶劑以降低Tg和 MFT。由于聚結(jié)溶劑的使用，意味著不可能制成零VOC的涂料。

　　目前使用的II型水性環(huán)氧固化劑主要是采用嵌有親水性聚氧乙烯鏈段的脂肪胺與環(huán)氧樹脂反應(yīng)制得的環(huán)氧-胺類固化劑，或采用嵌有親水性聚氧乙烯鏈段的脂肪胺與二聚酸反應(yīng)生成的聚酰胺類固化劑。它利用聚氧乙烯鏈段的親水性，使得固化劑可穩(wěn)定分散于水中，而采用環(huán)氧樹脂作為擴鏈劑，可以提高固化劑與環(huán)氧樹脂的相容性。

　　采用聚氧乙烯二縮水甘油醚和雙酚A環(huán)氧樹脂反應(yīng)得到環(huán)氧樹脂自分散體，再與聚氧丙烯二胺和異佛爾酮二胺反應(yīng)生成環(huán)氧-胺類固化劑。采用雙酚A環(huán)氧樹脂、聚氧乙烯二縮水甘油醚和雙酚A反應(yīng)得環(huán)氧樹脂分散體，再與多乙烯多胺反應(yīng)生成端胺基環(huán)氧-胺加成物，后經(jīng)封端得到II型水性環(huán)氧固化劑。

　　對于水性環(huán)氧固化劑和水性環(huán)氧樹脂技術(shù)而言，提高環(huán)氧樹脂和固化劑的相容性、開發(fā)水性環(huán)氧樹脂及其固化劑以代替含有機揮發(fā)溶劑的環(huán)氧樹脂大大降低對環(huán)境的污染、延長適用期、實現(xiàn)高性能成為這一領(lǐng)域的研究重點。國內(nèi)科研工作者已開發(fā)出性能優(yōu)異的水性環(huán)氧樹脂固化劑。目前生物資源等對環(huán)境無害的清潔資源應(yīng)用較少，我國具有豐富的生物資源應(yīng)加大開發(fā)力度盡快研究和應(yīng)用到更高效水性環(huán)氧固化劑的研發(fā)和制備中來。今后的發(fā)展方向是如何進一步降低生產(chǎn)成本，簡化工藝條件，縮短固化時間，提高力學(xué)性能，擴大應(yīng)用領(lǐng)域。隨著技術(shù)不斷提高，工藝不斷創(chuàng)新，相信在不久的將來更環(huán)保高效的水性環(huán)氧固化劑就會出現(xiàn)。

相關(guān)文章：