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重防腐涂料施麦贝的制备 摘要：采用固体双酚 A 型环氧树脂与高分子量聚醚反应合成水性环氧树脂专用非离子型乳化剂，然后结合相反转技术制备水性环氧乳液。讨论了催化剂 三氟化硼乙醚(BF3–乙醚)的用量对环氧树脂 CYD011 和聚乙二醇 PEG6000 反应体系环氧值的影响，并利用红外光谱和凝胶渗透色谱对合成 乳化剂的结构进行表征，探讨了环氧树脂与 PEG6000 的摩尔比、乳化剂质量分数、乳化温度及不同分子量的环氧树脂对乳液性能的影响。结果表明，当环 氧树脂的环氧当量为 450 ~ 500，乳化温度为 75 °C、催化剂用量为 0.40%、n(环氧树脂)∶n(PEG6000)= 1∶1、乳化剂 质量分数为 15%时，所制得的水性环氧乳液粒径小于 1 μm，稳定性高。由此乳液制备的涂料涂膜柔韧性为 1 mm，冲击强度为 50 kg·cm， 浸泡在质量分数为 5%的 NaCl 溶液中 17 d 完好，耐盐雾 480 h 完好。该乳液可应用于重防腐涂料。 关键词：重防腐涂料；??性环氧乳液；非离子型乳化剂；乳液稳定性 1 前言 环氧树脂以其优良的附着力、耐化学介质性、耐水性等性能而被广泛用于涂料领域[1-2]。随着环境法规的日益严格，研究开发水性涂料已成为涂料工 业发展的一大趋势，而环氧树脂作为涂料的主体成膜树脂之一，其水性化技术也成为人们关注的焦点[3-5]。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化主要有外乳 化法和化学改性法[6-7]。 化学改性法在改性过程中部分环氧基团会参与反应，进而影响涂膜的固化反应，而且所制备的环氧乳液涂膜的韧性及耐冲击性能较差，反应过程复杂，难以 控制，导致副产物多[8]。本文采用的相反转法属于外乳化法，是制备高分子聚合物水基化微粒体系的有效方法之一 [9]。与化学改性法相比，它具有成本低， 工艺简单，反应过程易控制，更具实际应用价值等优点。目前，采用此法制备水性环氧乳液的文献多数选择低相对分子质量(lt;200)的液体环氧树脂作为 基体树脂[10-12]，虽乳化效果较好，但所制备的涂料涂膜柔韧性、耐冲击性能及耐腐蚀性能较差，难以应用到重防腐领域。 本文首先合成环氧树脂专用乳化剂，其分子结构中亲油部分与环氧树脂结构相同。与传统小分子乳化剂相比，它能够参与漆膜固化反应而生成网络结构，在 漆膜固化以后不容易游离，既提高了乳化效率又增强了漆膜的耐水性[13]。同时为改善涂料涂膜柔韧性及耐腐蚀性能，本文选用中等相对分子质量的固体环氧树 脂作为基体树脂，制备了稳定性良好的水性环氧乳液并应用到重防腐领域，考察了影响乳液及涂膜性能的因素。 2 实验 2. 1 原材料及仪器 双酚 A 环氧树脂 CYD011(环氧当量为 450 ~ 500)和双酚 A 环氧树脂 CYD014(环氧当量为 725 ~ 800)， 岳阳巴陵华兴石化有限公司；双酚 A 环氧树脂 907(环氧当量为 1 500 ~ 1 800)，双酚 A 环氧树脂 128(环氧当量 为 220)，深圳市威诺华化工材料有限公司；聚乙二醇 PEG6000，化学纯，西陇化工股份有限公司；三氟化硼乙醚(BF3–乙醚)，分析纯，广州伟 伯化工有限公司；丙二醇甲醚，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；水性环氧固化剂 8290-y-60，荷兰 Shell 牌。 DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限责任公司；JC-101 型电热鼓风干燥箱，上海成顺仪器仪表公司；D90-2F 电动搅拌机，杭州仪表电机有限公司。 2. 2 环氧树脂乳化剂的合成 将一定摩尔比的环氧树脂与 PEG6000 加入装有搅拌器、冷凝管和温度计的四口烧瓶中，升温至 90 °C，待两者完全融化后停止加热，逐滴加入一定量的 BF3–乙醚，控制反应温度在 95 °C，反应 4 h，即得改性的环氧树脂乳化剂。 2. 3 水性环氧乳液的制备 将一定量环氧树脂乳化剂和丙二醇甲醚加入环氧树脂中，体系控温在 75 °C 左右，高速搅拌 10 min 后，逐滴加入蒸馏水直至体系黏度突然降低，再继续加入蒸馏水稀释，得到一定固含量的水性环氧乳液。 2. 4 涂膜的制备与测试 将制备好的水性环氧乳液和适量的颜填料、助剂混合，均匀分散后再和 8290-y-60 水性环氧固化剂按照一定的比例混合均匀， 按 照 GB/T 1727–1992《漆膜一般制备法》制膜，常温干燥 7 d 后，测试涂膜性能：冲击强度按照 GB/T 1732–1993《漆膜耐冲 击测定法》测试，柔韧性按照 GB/T 1731–1993《漆膜柔韧性测定法》测试，耐盐水性(w = 5%的 NaCl 溶液)按照 GB /