水性环氧树脂漆的研制，环氧树脂地坪漆优缺点

水性环氧树脂漆的研制，环氧树脂地坪漆优缺点

水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配制的稳定分散体系。

环氧树脂地坪漆向环氧树脂水性化发展成为趋势。因为环氧树脂地坪漆中的溶剂大多是对人体是有害的，如环氧树脂地坪漆固化剂含有MDA、TDl等致癌物质，它们会残留在环氧树脂地坪内，慢慢挥发出来，这就是美国人不做环氧树脂地坪的根本原因，所以环氧树脂地坪漆也不适合做家装。现在可以做纳路特混凝土密封固化剂抛光混凝土金钻磨石、筑硅磨石地坪，产品具有无（无TVOC、无缝）、抗（抗压、抗渗）、防（防尘、防滑、防水）、耐（耐腐蚀、耐摩擦、耐刮伤）的特点。

一、水性环氧树脂乳液的研制

由于环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水进行乳化，因而要制得水性环氧树脂乳液，必须设法在其分子链中引入有亲水作用的分子链段或者加入亲水组分。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下三种方法：机械法、化学改性法和相反转法。

1、机械法。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，约50μm 左右，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，并且乳液的成膜性能也不是很好。

2、化学改性法。用化学改性法制备的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的尺寸很小，约为几十到几百个纳米，但化学改性法的制备步骤不易控制，产品的成本也较高。

3、相反转法。相反转法是一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。相反转原指多组分体系中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相（或从油相向水相）的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通过相反转法将高分子树脂乳化为乳液，其分散相的平均粒径一般为1～2μm。

二、水性环氧乳化剂

为了克服外加低分子量乳化剂乳化环氧树脂的缺点，我们开发出新型的具有反应性的水性环氧乳化剂。通过将具有表面活性作用的分子链段引入到环氧树脂分子链中，大大改善了乳化剂与环氧树脂的相容性。然后用该乳化剂并借助于相反转技术制备水性环氧树脂乳液。同时对影响水性环氧树脂乳液稳定性和乳液中分散相粒径的因素进行了较为系统的讨论，为确定水性环氧树脂乳液的生产工艺提供了合理的理论依据。

1、反应型环氧树脂乳化剂的合成。

按一定比例将环氧树脂和表面活性剂（BMJ）加入到装有搅拌器和温度计的250mL的三颈瓶中，加热至150℃左右，待BMJ和环氧树脂完全溶解后停止加热，搅拌均匀后滴加过硫酸钾的水溶液（催化剂）。控制反应温度在120℃左右，维持若干小时，反应结束后，加蒸馏水稀释，得淡黄色透明的乳化剂溶液。

2、水性环氧树脂乳液的配制

双酚A型环氧树脂E51的乙二醇单乙醚溶液和反应型环氧树脂乳化剂按一定比例搅拌混合均匀，然后滴加蒸馏水直到体系的粘度突然下降，此时体系的连续相由环氧树脂溶液相转变为水相，发生了相反转，继续高速搅拌一段时间后加入适量蒸馏水稀释到一定的浓度，制得水性环氧树脂乳液。

3、水性环氧树脂乳液的表征

水性环氧树脂乳液的稳定性用80-2B型低速台式离心机进行评定, 上海安亭科学仪器厂制造；乳液分散相粒子的尺寸与粒度分布用激光粒度分析仪LS-230测定, 德国Bachman Coulter公司制造。

4、结果与讨论

实验表明，用相反转技术制备水性环氧树脂乳液时，影响乳液稳定性和分散相粒径的因素很多，如乳化剂的化学结构及其浓度，乳化剂合成时所用环氧树脂和表面活性剂（BMJ）的分子量，乳化剂合成时反应时间等。其中乳化剂浓度对环氧树脂乳液的稳定性和分散相粒径影响最为显著。

5、结论。

合成乳化剂时环氧基与羟基的当量比最好控制在1：1, 如果当量比为1：2和2：1，环氧树脂或表面活性剂分子的两端被封盖，使得乳化剂分子链相对较短，乳化效果不好，所制得的乳液稳定性较差。

乳化剂含量对水性环氧树脂乳液的性能影响十分显著，当其它条件一定时，通过改变乳化剂含量，可以很容易地控制乳液的稳定性和分散相粒径。在没有其它特殊要求时可控制乳化剂含量在13～15%（wt％）范围内。

合成反应型环氧树脂乳化剂时表面活性剂的分子量可以选择4000或6000，但若考虑到乳液成膜后涂膜性能则宜选用分子量为4000的表面活性剂。

合成反应型环氧树脂乳化剂时基体环氧树脂应选用高分子量的环氧树脂（E-20），这样可以改善乳化剂与环氧树脂的相容性，制得的乳液稳定性较好。

考虑到工业化生产的要求和环氧树脂乳化剂合成时的反应进程，控制反应时间在4～8h比较合理。

三、水性环氧树脂地坪的优点

耐磨性、光泽、耐压性、耐化学性好。适用范围：无特别频繁车辆行走、无重物经常撞击、无尖锐硬物经常磨擦、无强腐蚀性化学药品存在的各种工业、民用、商用地坪。

1、环氧树脂地坪整体无缝，完全不起尘，极易清洁，可满足高洁净度工业厂房的要求；

2、环氧树脂地坪颜色可任意选择、搭配，美观度极佳；

3、环氧树脂地坪防水、防霉、抗渗；

4、环氧树脂地坪高度耐磨，可行走重型车辆；具有较好的韧性，受到撞击不脱层、不开裂；

5、环氧树脂地坪与基层（混凝土、瓷砖、金属等）粘结牢固，在施工质量保证的前提下，不脱层、不开裂。

6、环氧树脂地坪耐一定程度的化学药品腐蚀。耐化学物质（酸碱甲醇）差。

四、环氧树脂地坪缺点：主要是针对刮伤、划痕、防潮、耐候能力弱，户外不适合，特别是阳台不能用。

1、环氧树脂地坪不能抵抗较重的地下潮气；

2、环氧树脂地坪抗划伤性能较差；

3、环氧树脂地坪耐高温性能较差；

4、环氧树脂地坪耐候性差：环氧树脂地坪抗紫外线能力较差，能长期应用于室外，否则会加速老化，如变色、降低强度，甚至粉化、脱层等。环氧材料易脆，耐老化性差、使用寿命短（平均1---4年）所以要改善以上效果，可以把环氧树脂平涂型地坪、环氧树脂自流平地坪改成复配地坪：环氧树脂磨石地坪、环氧树脂彩砂压砂地坪、环氧树脂砂浆型地坪等。