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    水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備及其與乳液相容性的研究

    環(huán)氧樹脂作為重要的熱固性樹脂品種之一，與多種基材有較強的粘結(jié)性，耐熱性、電絕緣性和耐化學腐蝕性優(yōu)異，具有固化物力學強度高、固化收縮率低、吸水率低等特點，廣泛用作復(fù)合材料基體樹脂，在航空、航天、軍工、建筑、電子電器、汽車、家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著環(huán)保要求和人們環(huán)保意識的日益提高，傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂不溶于水只溶于有機溶劑的特性很大程度上限制了其應(yīng)用，但為水性環(huán)氧樹脂的應(yīng)用與發(fā)展提供了機會。

    目前水性環(huán)氧樹脂在涂料行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，如用作電泳涂料、金屬底漆、地坪涂料、金屬防腐蝕涂料、絕緣涂料以及食品罐頭內(nèi)壁涂料等，顯示出優(yōu)異的耐化學品性，較好的耐熱性和電絕緣性，極強的漆膜附著力以及極好的保色性等。水性環(huán)氧樹脂涂料體系主要分為固化劑乳化環(huán)氧體系和雙組分環(huán)氧體系，分別稱為Ⅰ型水性環(huán)氧涂料體系和Ⅱ型水性環(huán)氧涂料體系。Ⅰ型水性環(huán)氧涂料體系是由低相對分子質(zhì)量液態(tài)環(huán)氧樹脂和水性環(huán)氧固化劑組成，其中水性環(huán)氧固化劑不僅承擔固化環(huán)氧樹脂的作用，還有乳化低相對分子質(zhì)量液態(tài)環(huán)氧樹脂的作用；Ⅱ型水性環(huán)氧涂料體系是由水性環(huán)氧樹脂乳液和水性環(huán)氧固化劑組成，這里的水性環(huán)氧固化劑只有固化作用，這類體系的關(guān)鍵問題是固化劑與水性環(huán)氧樹脂乳液的匹配性。目前國內(nèi)對Ⅱ型水性環(huán)氧樹脂涂料體系中水性環(huán)氧樹脂固化劑的研究較少，也沒有推出較好的市場化產(chǎn)品。水性環(huán)氧樹脂乳液與固化劑的相容性問題是制約雙組分水性環(huán)氧樹脂涂料體系應(yīng)用的關(guān)鍵性問題。早年間主要的研究還停留在環(huán)氧樹脂水性化上，與之匹配的固化劑很少，或者是直接使用Ⅰ型環(huán)氧樹脂涂料體系中的固化劑。本研究解決了固化劑與乳液的相容性問題。

    本研究成功合成一種水性環(huán)氧樹脂的固化劑，通過醋酸中和，與自制水性環(huán)氧樹脂乳液復(fù)配成Ⅱ型雙組分水性環(huán)氧涂料體系。由于中和度的不同，固化劑與乳液的相容性不同，使得固化后的涂膜性能不同，通過FT-IR、1H-NMR、環(huán)氧值、動態(tài)力學性能、熱力學性能等測試手段對涂膜進行表征和分析。