环氧树脂综述.ppt

*在双酚A型环氧树脂和聚乙二醇中加入催化剂三苯基膦化氢制得的非离子表面活性剂与氨基苯甲酸改性的双酚A型环氧树脂及E-20环氧树脂制得水性环氧涂料作为食品罐内壁涂料，性能良好。二、水性环氧树脂的合成实例(1)单组分水性环氧乳液的合成在装有搅拌器、冷凝管、氮气导管、滴液漏斗的250mL四口烧瓶中加入一定量环氧树脂和按一定质量比配制的正丁醇和乙二醇单丁醚混合溶剂，加热升温至105℃；当投入的环氧树脂充分溶解后开动搅拌,2h内匀速缓慢滴加甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯和过氧化苯甲酰的混合溶液；先升温至105℃，继续搅拌反应3h；后降温至50℃，加入N,N-二甲基乙醇胺和去离子水的混合溶液中和，中和度100%，搅拌下继续反应30min；加水高速分散制成固含量约30%环氧树脂/丙烯酸接枝共聚物乳液。第96页,共117页，星期六，2024年，5月*在该乳液中按质量比10∶1加入25%氨基树脂R-717的溶液，高速分散并滴加去离子水将乳液稀释至固含量为20%，得到单组分水性环氧乳液。环氧树脂相对分子质量、功能单体甲基丙烯酸和引发剂过氧化苯甲酰用量是影响环氧/丙烯酸接枝共聚乳液性能的三个关键因素。随着环氧树脂平均分子量增加，合成的环氧乳液稳定性提高，乳液黏度也随之第97页,共117页，星期六，2024年，5月*增大。增加甲基丙烯酸用量，乳液粒径减小，但用量过大使漆膜耐水性变差。引发剂的用量直接影响反应接枝率，当引发剂的用量过低时，制备的乳液储存稳定性差，过低的引发剂浓度导致反应的接枝率较低，聚合物的亲水性差，乳液不稳定。引发剂的浓度增加，反应接枝率增加，环氧树脂亲水性提高，乳液粒子粒径减小，乳液粒子形状规整。但引发剂的用量过高使单体之间的共聚反应增大，降低了体系稳定性。另外，引发剂浓度过高会促使引发剂产生诱导分解，也就是自由基向引发剂的转移反应，结果消耗了引发剂而自由基数量并未增加，导致接枝效率下降。通过实验表明，采用环氧树脂E-06和E-03配合使用，甲基丙烯酸单体含量44%，过氧化苯甲酰用量为单体总质量的8.4%，合成的环氧乳液具有良好的储存稳定性、黏度适中、粒径小，适于工业涂装。第98页,共117页，星期六，2024年，5月*(2)水性二乙醇胺改性E-44环氧树脂的合成环氧树脂中的环氧基可与胺反应，因此可用二乙醇胺来改性E-4环氧树脂，在树脂分子中引入亲水性羟基和胺基，之后再滴加冰醋酸成盐，即可制得水性二乙醇胺改性E-44环氧树脂。反应原理如下：合成工艺：60℃下先用乙二醇丁醚和乙醇将环氧树脂溶解，然后慢慢滴加二乙醇胺，滴完后继续加热至80℃，恒温反应2.5h，反应完全后，即得二乙醇胺改性的环氧树脂E-44。最后向制得的改性树脂中滴加冰乙酸，中和成盐，再加入一定量水，搅拌，即得改性环氧树脂的水性体系。改性环氧树脂的亲水性强弱与树脂分子中引入的二乙醇胺和滴加的冰醋酸的多少有关，二乙醇胺和乙酸用量的增加，改性树脂亲水性增强而环氧值降低。通过改变两者的用量，可制得一系列具有不同环氧值的水溶液或水乳液。第99页,共117页，星期六，2024年，5月*(3)水性甘氨酸改性环氧树脂的合成将一定比例的E-44环氧树脂、水、表面活性剂及预先用水溶解的甘氨酸投入三颈瓶中，在温度为80~85℃反应3小时，制得水性环氧树脂。反应原理如下：将制得的水性环氧树脂先用计量的氢氧化钠水溶液中和，再用高剪切分散乳化机将其乳化，制得稳定的水性环氧乳液。制得的水性环氧树脂在有机溶剂中的溶解性变差，在碱性水溶液中的溶解性增强，作为水性环氧涂料，其固化物具有优良的涂膜性能。第100页,共117页，星期六，2024年，5月*(4)水性光敏酚醛环氧树脂的合成用丙烯酸和琥珀酸酐对F-44酚醛环氧树脂进行改性，可合成一种水性光敏酚醛环氧树脂。反应原理如下：合成工艺：在带回流装置的100mL圆底烧瓶中加入36.2ｇ质量分数为70%的Ｆ-44环氧树脂的二氧六环溶液（含0.1mol环氧基）、2.47mL质量分数为2%的对苯二酚的二氧六环溶液作为阻聚剂、0.5g催化剂，加入0.05mol丙烯酸,在95℃下反应6小时，丙烯酸转化率达到100%后，加入质量分数为22.5%的含0.05mol琥珀酸酐的二氧六环溶液,在95℃反应3h，制得一种力学性能较为优越、可溶于5%Na2CO3水溶液的水性光敏环氧树脂。第101页,共117页，星期六，2024年，5月*(5)以相反转乳化技术制备E-44水性环氧树脂以甲苯作溶剂，以端甲氧基聚乙二醇、马来酸酐