自乳化水性环氧树脂乳液的制备与性能.pdf

第40卷第10期
当代化工
Vo1.40.Nc.10
2011年10月
Contemporary Chemical Industry
October. 201
自乳化水性环氧树脂乳液的制备与性能
张汉清,王妍雪',昌红艳',许迎亚,杨冬亚2
(1.江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013;2.江苏省精细石油化I重点实验室,江苏常州213164)
摘要:采用二乙醇胺部分开环双酚A型环氧树脂利用化学水性的方法制备了一系列具有良好水分散性能
的自乳化水性环氧树脂乳液。研究了二乙醇胶环氧基摩尔比值(理论开环量)对水性环氧树脂乳液各项物理性
能的影响;通过紫外-可见光谱测试了乳液的光学透明性,通过红外谱图(FT-IR)表征了所制备的水性环氧树
脂的结构。结果表明,当环氧树脂中环氧基的开环量大于40%时,得到的徽黄色透明的水溶性环氧树脂乳液具
有较好的稳定性。同时,随着理论开环量的増加,各水性产品的粒径减小,但粒径分布指数变化不大,粘度和
表面张力均有所增大。
关键词:水性环氧树脂;理论开环暈;粘度;表面张力
中图分类号:TQ323.8
文献标识码:A
文章编号:1671-0460(2011)10-1004-03
Preparation and Properties of Self-emulsified Waterborne Epoxy Resin
ZHANG Han-qing, WANG Yan-xue, LV Hong-yan, XU Ying-ya, YANG Dong-ya2
(I. School of Chemistry and Chemical Engineering
iversity, Jiangsu Zhenjiang 2]2013, China
2. Jiangsu Province Key Laboratory of Fine Petro-chemical Technology, Jiangsu Changzhou 213164, China)
Abstract: A series of waterborne epoxy emulsions were prepared by reaction of bisphenol-a epoxy resin with
diethanolameine. Some physical properties of the emulsion were measured. The Uv-vis spectrum was used to
e the optical transmittance, and the structure was characterized by FT-IR spectroscopy. The results indicate
that yellowish water-soluble epoxy emulsion with well stability can be obtained when the ring-opening of the epoxy
group of the bisphenol-a epoxy resin is more than 40%. Meanwhilc, with the increase of the theoretic ring-opening,
the particle size of each modified sample becomes small, while both the viscosity and the surface tension increase
Key words: Waterbome epoxy resin; Theoretic ring-opening; Viscosity; Surface tension
环氧树脂因具有优良的物理性能机械等性能而
广泛应用于涂料、胶粘剂层压材料、复合材料基体1实验部分
等方面。常用的环氧树脂涂料大部分是溶剂型,1.1原料与试剂
对环境造成严重污染,因此进行环氧树脂水性化研
双酚A环氧树脂F-20,工业品,江苏三木集
究显得十分重要2。近年来以水或含水有机溶剂为团。二乙醇胺(DEA),丙二醇甲醚(PM),冰醋酸
反应介质进行环氧树脂聚合反应的研究已引起广泛(HAe),均为分析纯,国药集团化学试剂有限公同
重视,并取得了一定的进展。根据制备方法的不生产
同,环氧树脂水性化的方法有:机械法、相反转法、1.2自乳化水性环氧树脂的制备
固化剂乳化法和化学水性法。但目前大多数水性
称取一定量的双酚A环氧树脂E-20于装有搅
环氧树脂乳液成膜后一般使度高、脆性较大,作为拌器、温度计的四口烧瓶中,加入一定量丙二醇甲
涂料或胶粘剂使用时,力学性能较差,使其应用受醚在90℃预溶,升温至110℃后加人一定量的丙
到了一定的限制。
二醇甲溶解的二乙醇胺,恒温搅拌3.5h。反应结
本文通过在环氧树脂分子链中引入二乙醇胺,東后降温到90℃,加入一定量的冰醋酸中和后降
制备了一系列具有良好水分散性能的自乳化水性环温至70℃,缓慢加入一定量的去离子水进行水分
氧树脂乳液,有望得到一种各项性能优良的环氧树散,恒温下快速搅拌1h,即得到自乳化水性环氧树
脂水性产品
脂乳液,固体含量为30%左右。各样品分别用
基金项目;汇苏省普通高校自然科学基金(08〈J315004;江苏省博亡后科研资助计(1002030)。
收稿日期:2011-08-28
作者简介:张汉(1988),男、硕士研究生,主要从事高分子材料的制各与应用。Email:zhang