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关于水性环氧树脂体系的几个重要参数深入讨论



      随着生产技术的不断成熟和发展,水性环氧树脂的应用前景良好。国内外已研究和开发了很多新的品种,并将其不断地推广到各个相关领域。下面就来讲讲水性环氧树脂体系的几个重要参数。

 

水性环氧树脂体系的几个重要参数
 

1、粒度及其分布
 
      颗粒的尺寸和分布对于分散体系和涂层的性能是非常重要的。随着颗粒尺寸的增加,涂层的干燥时间和渗透性增加,而乳液和颜料的光泽度、耐水性、硬度、乳液和颜料的粘附性、乳液的粘度和稳定性随着颗粒尺寸的增加而降低。颗粒的大小和分布主要取决于乳化剂的制备方法、设备、类型和用量等。颗粒越小,膜的硬化过程越慢,膜的最终硬度就越大。相反,较大的颗粒将加速涂层的硬化过程,但最终的硬度较小。因此,如果调节系统的粒度以使其具有一定的分布,它不仅可以确保膜的快速硬化,而且还可以确保膜的最终硬度。从水合体系的固化过程中可以看出,颗粒表面的固化剂很大,固化剂的浓度高,导致快速固化。然而,在固化过程中,固化剂对颗粒内层的扩散速率减慢,这使得颗粒的内层太晚固化,这导致不完全固化并降低膜的最终硬度。相反,小颗粒表面的固化剂浓度适中,固化速率慢,使固化剂有足够的时间扩散到整个颗粒上,使其完全固化,形成均匀、完整的硬脑膜。
 
水性环氧树脂体系的几个重要参数

 
2 、乳化剂浓度
 
      乳化剂浓度对环氧树脂颗粒水基体系性能的影响也非常显著。它不仅影响薄膜的粒径,还影响薄膜的硬度等性能。随着乳化剂浓度的增加,平均粒径减小,但当乳化剂浓度较高时(如15份),平均粒径随乳化剂浓度的进一步增加而略有减小。此外,随着乳化剂含量的增加,涂层的硬度明显降低。由于乳液膜的形成是由o/w到w/0的逆过程,乳化剂在膜中分散过多,导致膜的不均匀性;同时乳化剂的分散相起塑化作用。然而,可以想象,适量的乳化剂可用作无机填料的表面处理剂,使无机填料与树脂有良好的相容性,从而改善涂膜的性能。

 
3、 其它重要参数
 
      水性环氧树脂乳液的稳定性也是一个重要的参数。无论是加乳化剂或自乳化环氧树脂姬〜? L的溶液,在热力学不稳定的状态,特别是加乳化剂乳液(包括附加的反应性乳化剂得到的自乳化的乳剂)只有特定的贮存期。首先,在环氧分子可以被水解为二醇,它不与胺固化剂反应;其次,大部分的非离子表面活性剂的环氧树脂乳液,其浊点非离子表面活性的问题,当温度升高时,水的吸附和聚醚的量减少时,即,水化层厚度减小时,液滴倾向于聚集成较大的颗粒,从而产生两相分离。通常在20℃环氧乳液可以存储1年;在40℃,3个月,即,发生相分离;水库在60℃,不到一个月的稳定性。固体或半固体环氧树脂制得的环氧乳液稳定性比用得到的液态环氧树脂的乳液是更好的,因为固体环氧树脂可以做得更小粒度的乳液。对于自乳化环氧树脂乳液,温度升高,乳液会沉淀,但一旦温度下降时,就可以恢复搅拌,良好的稳定性。为了保证乳液的长期储存稳定性是选择最佳的合适的乳化剂(乳化剂复合),避免极端温度(例如,低于0℃,或高于40℃)。和乳液液滴的粒径分布也为乳液的稳定性极其重要的,小颗粒尺寸和窄的分布将大大增加乳状液的稳定性。

 
      此外,对乳液流变性能的研究有助于指导施工过程。通过比较水基体系和有机溶剂体系的粘度与固含量的关系,可以看出水基体系的粘度较高,尤其是在高固含量较高时。这是由于乳化剂在颗粒表面与水之间的强烈相互作用,导致体系的粘弹性增加。

 
 



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