水性環氧樹脂通常是指環氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液，三者之間的區別在于環氧樹脂分散相的粒徑不同。根據制備方法的不同，市場上環氧樹脂水性化有四種方法：機械法、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法。因為水性環氧材料因具有無毒、無味、無污染的優點而成為環保型材料中發展最快、應用最廣的產品。

     作為水性材料的基料,水性環氧樹脂除具有傳統環氧樹脂的優點外,還具有許多自身特有的優點,如使用方便,無火災隱患,對環境無污染等。合成水溶性環氧樹脂所使用的方法為兩步反應法,即分開環反應和閉環反應兩步進行,對影響兩步反應的各種因素進行了系統研究,并對樹脂的固化產物進行了性能測試,得出以下主要結論:

1. 以聚乙二醇(PEG)、環氧氯丙烷(ECH)、NaOH為主要原料,兩步法合成水溶性環氧樹脂。討論了體系中開、閉環反應溫度、反應時間、PEG分子量、ECH與PEG用量摩爾比、三氟化硼乙醚與PEG的用量摩爾比,NaOH用量對產物環氧值的影響,運用紅外光譜儀對產品進行了分析。結果表明:當體系開環溫度20℃、反應時間3h,閉環溫度60℃、反應時間3～4h,n (BF3 ? C2H5OC2H5/PEG) = 0.06:1,n(ECH/PEG) =3:1,n(NaOH/PEG)=3:1,所得產物環氧值最高,紅外光譜圖中910cm-1附近出現較強吸收峰,此為環氧基特征吸收峰,表明合成了目標產物。

2.對合成產物的固化過程進行了動力學研究,運用差示掃描量熱儀(DSC)對水性環氧樹脂固化過程進行了研究。結果表明:與三乙烯二胺六水(TED)固化體系相比較,三乙烯四胺(TETA)的固化速率快于三乙烯二胺六水(TED)。固化劑用量均為15%時,TED體系初始固化溫度為55℃,TETA固化體系的固化反應的初始溫度降低到31℃,最大固化速率溫度相應從115℃降低到102℃,完全固化溫度從186℃降低到165℃。當PEG分子量從400增加到1000,水性環氧樹脂固化反應的初始溫度從31℃增加到34℃,最大固化速率溫度相應從102℃增加到106℃,最終固化溫度從165℃增加到172℃。

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