环氧树脂亲水性
Ⅰ 水性环氧树脂的环氧树脂水性化方法
根据制备方法的不同,环氧树脂水性化有以下四种方法:机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。
1)机械法
机械法即直接乳化法,可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末,然后加入乳化剂水溶液,再通过机械搅拌将粒子分散于水中; 或将环氧树脂和乳化剂混合,加热到适当的温度,在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。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,粒子形状不规则且尺寸分布较宽,所配得的乳液稳定性差,粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象,并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附,使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。
2)化学改性法
化学改性法又称自乳化法,即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上,或嵌段或接枝,使环氧树脂获得自乳化的性质, 当这种改性聚合物加水进行乳化时,疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒,离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面,由于带有同种电荷而相互排斥,只要满足一定的动力学条件,就可形成稳定的水性环氧树脂乳液,这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同,化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。
a、阴离子型
通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团,中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应,在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团,中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大,在过氧化物作用下易于形成自由基,能与乙烯基单体共聚,可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中,再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。
b、阳离子型
含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂,再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少,这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物,两个组分混合后,体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。
c、非离子型
一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000~20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基膦化氢为催化剂进行反应,可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂,该树脂不用外加乳化剂便可溶于水,且耐水性增强。另外,这种方法制得的粒子较细,通常为纳米级,前面两种方法制得的粒子较大,通常为微米级。从此意义上讲,化学法虽然制备步骤多,成本高,但在某些方面具有实际意义。
在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应,形成端基为环氧基的加成物,利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基磷为催化剂进行反应,可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中,且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中,因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后,交联固化的网链分子量有所提高,交联密度下降,形成的涂膜有一定的增韧作用。
3) 相反转法
相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法,II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系(如油/水/乳化剂)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。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水,随着加水量的增加,整个体系逐步由油包水型转变为水包油型,形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行,对于固态环氧树脂,往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。
4)固化剂乳化法
水性环氧树脂体系通常采用固化剂乳化法来制备水性环氧树脂乳液。这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化,而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化,因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。水性环氧固化剂是以多胺为基础,对多胺固化剂进行加成、接枝、扩链和封端,在其分子中引入具有表面活性作用的非离子型表面活性链段,对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。用固化剂乳化法制备水性环氧树脂体系的优势是在使用前由固化剂直接乳化环氧树脂,不需考虑环氧树脂乳液的储存稳定性和冻融稳定性;缺点是配得的乳液适用期短。
目前,水性环氧的发展迎来春天!大家一起努力!共谱水性环氧新乐章!
Ⅱ 环氧树脂E-44是亲水性的吗
E-44/E-51是100%固含的环氧树脂,不亲水的,可以通过多种途径达到亲水,外加乳化、合成乳化,也可以版在权使用过程直接使用水性环氧固化剂(H208B)直接乳化。
水性环氧直接加水稀释,成本低,1mm厚中涂砂浆每平米成本5~6元,水性环氧品质在不断提升
Ⅲ 不乳化环氧树脂,如何改善亲水性
根据制备方法的不同,环氧树脂水性化有以下四种方法:机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。
1)机械法
机械法即直接乳化法,可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末,然后加入乳化剂水溶液,再通过机械搅拌将粒子分散于水中; 或将环氧树脂和乳化剂混合,加热到适当的温度,在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。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,粒子形状不规则且尺寸分布较宽,所配得的乳液稳定性差,粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象,并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附,使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。
2)化学改性法
化学改性法又称自乳化法,即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上,或嵌段或接枝,使环氧树脂获得自乳化的性质, 当这种改性聚合物加水进行乳化时,疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒,离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面,由于带有同种电荷而相互排斥,只要满足一定的动力学条件,就可形成稳定的水性环氧树脂乳液,这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同,化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。
a、阴离子型
通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团,中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应,在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团,中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大,在过氧化物作用下易于形成自由基,能与乙烯基单体共聚,可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中,再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。
b、阳离子型
含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂,再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少,这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物,两个组分混合后,体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。
c、非离子型
一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000~20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基膦化氢为催化剂进行反应,可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂,该树脂不用外加乳化剂便可溶于水,且耐水性增强。另外,这种方法制得的粒子较细,通常为纳米级,前面两种方法制得的粒子较大,通常为微米级。从此意义上讲,化学法虽然制备步骤多,成本高,但在某些方面具有实际意义。
在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应,形成端基为环氧基的加成物,利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合,以三苯基磷为催化剂进行反应,可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中,且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中,因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后,交联固化的网链分子量有所提高,交联密度下降,形成的涂膜有一定的增韧作用。
3) 相反转法
相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法,II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系(如油/水/乳化剂)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。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水,随着加水量的增加,整个体系逐步由油包水型转变为水包油型,形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行,对于固态环氧树脂,往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。
4)固化剂乳化法
水性环氧树脂体系通常采用固化剂乳化法来制备水性环氧树脂乳液。这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化,而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化,因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。水性环氧固化剂是以多胺为基础,对多胺固化剂进行加成、接枝、扩链和封端,在其分子中引入具有表面活性作用的非离子型表面活性链段,对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。用固化剂乳化法制备水性环氧树脂体系的优势是在使用前由固化剂直接乳化环氧树脂,不需考虑环氧树脂乳液的储存稳定性和冻融稳定性;缺点是配得的乳液适用期短。
Ⅳ 树脂是水性树脂好还是油性树脂好
一、组成方式不同
1、水性环氧树脂:环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧回基答团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。
2、普通油性环氧:水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂,阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料,阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料。
二、用途不同
1、水性环氧树脂:水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异,除用于汽车涂装外,还用于医疗器械、电器和轻工业产品等领域。
2、普通油性环氧:环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。复合材料成型用环氧(主要应用于电子行业的印刷电路板)占四分之一。
三、物理性质不同
1、水性环氧树脂:在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应,形成端基为环氧基的加成物。
2、普通油性环氧:环氧树脂具有仲羟基和环氧基,仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。
Ⅳ 亲水性涂料什么意思
固体物质表面由于带有极性基团的分子,对水有较大的亲和能力,可以吸引水分子,易被水所润湿,这种属性称为亲水性。
水性亲水涂料可广泛用于空调器散热片铝箔的表面涂层,起到防腐、亲水的作用,能消除铝翅片间的水桥,提高空调热效率,达到节能、小型化聚胺脂的,同时也可减少使用时的喷雾现象。
亲水性涂料由于环氧树脂分子结构中含有的环氧基、醚键、羟基以及苯环结构等特征基团,对涂膜的最终性能起着重要的作用,使环氧涂料具有以下性能:
1、优良的附着力
环氧树脂涂料具有优良附着力主要是由环氧树脂的分子结构及其固化反应特点决定的。环氧树脂分子结构中具有环氧端基、羟基及醚键等极性基团。
这些基团的存在使环氧树脂分子与相邻界面产生电磁吸附或化学键,因此环氧树脂涂料涂膜与金属、木材、混凝土等基材表面能产生很强的黏结力。
2、良好的耐化学腐蚀性能
环氧树脂中含有亲水的羟基、醚键以及固化剂中的氨基等亲水性基团都会影响到涂膜的耐水性,但双酚A环氧树脂分子中的两个苯环与一个亚丙基对羟基与醚键具有屏蔽作用,从而保证了整个漆膜的耐水性。
环氧树脂固化成膜后,由于分子结构中含有稳定的苯环和醚键,分子结构又较为紧密,因此对化学介质有较好的稳定性。
3、涂料品种的多样性与广泛的适应性
环氧树脂与环氧固化剂的品种都很多,可以通过改变配方以适应于不同的施工条件与应用环境,使环氧涂料表现出品种的多样性与应用的灵活性。
(5)环氧树脂亲水性扩展阅读:
亲水性涂料涂料的发展优势:
1、对环境友好
水性环氧涂料从原料来源到生产及使用的全生命周期,均有利于环境的健康发展。生产过程中将易挥发的有机溶剂替代,而且使用时涂装工具可用水清洗,也减少了清洗溶剂的消耗。
有机溶剂的生产需要消耗化石原料,在资源紧缺的现阶段是对资源的一大挑战,水性环氧涂料的出现,解决了这一问题。
同时,溶剂的削减,大大减少了生产及使用过程中挥发性有机化合物的排放,改善周边大气环境,另一方面,水性涂料仅采用少量低毒性醇醚类有机溶剂,有机溶剂挥发量减少,极大改善了工作场所的环境,有利于工作人员的身体健康。
2、安全性提高
以溶剂中较常见的甲苯和二甲苯为例:甲苯的闪点为4℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积);二甲苯闪点29℃,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限约为1%~7%(体积)。
两者均为易燃物质。因此,溶剂型涂料的易燃易爆原料储存和使用的场所,具有发生火灾爆炸事故的风险。而水性环氧涂料的生产和使用,减少了对易燃易爆原材料的需求,极大地降低了风险。
Ⅵ 水性环氧树脂与普通油性环氧的区别有哪些
一、组成方式不同
1、水性环氧树脂:环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。
2、普通油性环氧:水性环氧树脂可分为阴离子型树脂和阳离子型树脂,阴离子型树脂用于阳极电沉积涂料,阳离子型树脂用于阴极电沉积涂料。
二、用途不同
1、水性环氧树脂:水性环氧树脂的主要特点是防腐性能优异,除用于汽车涂装外,还用于医疗器械、电器和轻工业产品等领域。
2、普通油性环氧:环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。复合材料成型用环氧(主要应用于电子行业的印刷电路板)占四分之一。
三、物理性质不同
1、水性环氧树脂:在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团,同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基,所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应,形成端基为环氧基的加成物。
2、普通油性环氧:环氧树脂具有仲羟基和环氧基,仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。
Ⅶ 双酚a型环氧树脂固话后有透水性吗
有一定的透水性或者叫吸水性。
毕竟双酚A型环氧固化后,分子链上的侧回羟基会大部分保留下来,不会答参与到反应。(这也是环氧树脂粘结性好的原因,侧羟基能和被粘物质表面形成氢键)。
另外,双酚A型环氧与酸酐、胺类固化剂固化后,会生成酯键等。
如上的羟基、酯键等都是极性基团,都具有亲水性。所以环氧树脂固化后不是绝对防水的。会有一定的吸水性和透水性,当然数量不大。
最后要看你的这个树脂产品用在什么地方。如果只是日常的防腐涂料等,这点吸水影响不大。但如果是电子封装领域,则会带来较大的质量隐患。
Ⅷ 环氧树脂加亲水性的气象二氧化哇还是亲油性的谁有原材料提供价格优惠的
E-44/E-51是100%固含的环氧树脂,不亲水的,
”亲水性“英文释义:hydrophilic property;hydrophilicity,指分子带有极性基版团的分子,对水有大的权亲和能力,可以吸引水分子,或溶解于水。
可以通过多种途径达到亲水,外加乳化、合成乳化,也可以在使用过程直接使用水性环氧固化剂(H208B)直接乳化。水性环氧直接加水稀释,成本低,1mm厚中涂砂浆每平米成本5~6元,水性环氧品质在不断提升
我没有原材料希望有的能帮到你。
Ⅸ 哪位可以说下环氧树脂是水性的吗
环氧树脂自身为热塑性的线型结构,受热后固态变为液态,高粘度变为低粘度,只有与固化剂配合使用才具有实用价值 (纯正的单组分水性环氧体系也需加入潜伏型固化剂)。因此水性环氧体系应包含水性环氧树脂和水性环氧固化剂,同样,它们分别通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态。
水性环氧的形态
编辑
树脂通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态:①水溶性;②胶束分散型;③乳液。
因此水性环氧体系具有更多的选择组合(理论上具有9种的形态组合),但也增加了选择难度。同时在实际应用过程,通过加入大量的颜填料、助剂等,提高水性环氧体系应用性能同时也掩盖了水性环氧体系的不足甚至严重缺陷,这将增大更多的不确定因素和复杂性。[1]
弃繁从简,分别关注水性环氧树脂形态和水性环氧固化剂形态的同时,通过掌控水性环氧的本质和水性环氧的评定达到更快、更好的选择水性环氧体系,为您的万丈高楼打牢根基!
水性环氧的本质
编辑
不管选择何种形态的水性环氧树脂和水性环氧固化剂,最终具有实际应用价值的水性环氧体系是一种分散多相结构,由水性环氧树脂、水性环氧固化剂、水等多相组成,其成膜机理不同于一般的聚合物乳液如丙烯酸乳液的成膜(凝结成膜,物理过程),同时与溶剂型环氧的成膜也不完全相同,在溶剂型环氧体系中,环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中,形成的体系是均相的,固化反应在分子之间进行,因而固化反应进行得比较完全,所形成的固化物也是均相的。
水性环氧为多相体系,环氧树脂和固化剂以分散相形式分散在水相中,交联固化过程是在水分蒸发的过程中微粒之间的相互渗透内部扩散交联反应过程,因此水性环氧的固化程度取决于以下四个因素:
a)相容性:水性环氧树脂与水性环氧固化剂的相容性越好,越有利于固化剂微粒与环氧树脂微粒相互内部扩散,有利于固化反应的进行;
b)粒径:粒径较小时,水性环氧树脂与水性环氧固化剂分散相粒子能够较充分地相互渗透到内核从而达到较完全的固化程度;
c)亲水亲油平衡值:水性环氧树脂与水性环氧固化剂的亲水亲油平衡值接近,在水相中达到一致的共存 稳定状态,如果差异较大,亲水性较强的组分会逐渐聚集于水相中,从而导致树脂相和固化剂相分离;
d)分散均匀程度:在多相分离的状态下,只有通过一定的机械搅拌作用, 才能将树脂相和固化剂相均匀分布于水相中; (环氧在应用中搅拌混合均匀非常重要)(有些朋友在使用油性环氧过程中认为只要简单搅拌甚至不搅拌也能 成膜,其实这存在很大的误区,因为所使用的油性环氧是由固体环氧溶解而成如75%的E-20,即使不加固化剂,溶剂挥发后可形成很硬的干膜状态,但这种干膜是未经固化剂交联固化的,受热后变成液态,干膜毫无性能可言) 。
Ⅹ 如何提高水性环氧树脂涂料的耐水性
适当增加环氧树脂的用量,有助于提高涂膜的耐水性和耐腐蚀性.