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環氧樹脂分散劑鹼性足怎辦

發布時間:2024-05-31 13:35:22

① 不乳化環氧樹脂,如何改善親水性

根據制備方法的不同,環氧樹脂水性化有以下四種方法:機械法、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法等。
1)機械法
機械法即直接乳化法,可用球磨機、膠體磨、均氏器等將固體環氧樹脂預先磨成微米級的環氧樹脂粉末,然後加入乳化劑水溶液,再通過機械攪拌將粒子分散於水中; 或將環氧樹脂和乳化劑混合,加熱到適當的溫度,在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。用機械法制備水性環氧樹脂乳液的優點是工藝簡單,所需乳化劑用量較少,但乳液中環氧樹脂分散相微粒尺寸較大,粒子形狀不規則且尺寸分布較寬,所配得的乳液穩定性差,粒子之間容易相互碰撞而發生凝結現象,並且該乳液的成膜性能也欠佳。當然提高攪拌分散時的溫度可以促進乳化劑分子在環氧樹脂微粒表面更為有效地吸附,使得環氧樹脂微粒能較為穩定地分散在水相中。
2)化學改性法
化學改性法又稱自乳化法,即將一些親水性的基團引入到環氧樹脂分子鏈上,或嵌段或接枝,使環氧樹脂獲得自乳化的性質, 當這種改性聚合物加水進行乳化時,疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒,離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面,由於帶有同種電荷而相互排斥,只要滿足一定的動力學條件,就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液,這是化學改性法制備水性環氧樹脂的基本原理。根據引入的具有表面活性作用的親水基團性質的不同,化學改性法制備的水性環氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。
a、陰離子型
通過適當的方法在環氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸等功能性基團,中和成鹽後的環氧樹脂就具備了水可分散的性質。常用的改性方法有功能性單體擴鏈法和自由基接枝改性法。功能性單體擴鏈法是利用環氧基與一些低分子擴鏈劑如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反應,在環氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸基團,中和成鹽後就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用雙酚A環氧樹脂分子鏈中的亞甲基活性較大,在過氧化物作用下易於形成自由基,能與乙烯基單體共聚,可將丙烯酸、馬來酸酐等單體接枝到環氧樹脂分子鏈中,再中和成鹽後就可製得能自乳化的環氧樹脂。
b、陽離子型
含胺基的化合物與環氧樹脂反應生成含叔胺或季胺鹼的環氧樹脂,再加入揮發性有機一元弱酸如醋酸中和得到陽離子型的水性環氧樹脂。這類改性後的環氧樹脂在實際中應用較少,這是因為水性環氧固化劑通常是含有胺基的鹼性化合物,兩個組分混合後,體系容易出現破乳和分層現象而影響該體系的使用性能。
c、非離子型
一般多在環氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團,同時保證每個改性環氧樹脂分子中有兩個或兩個以上環氧基,所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散於水中形成乳液。如用分子量為4000~20000的雙環氧端基乳化劑與環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合,以三苯基膦化氫為催化劑進行反應,可製得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈端的環氧樹脂,該樹脂不用外加乳化劑便可溶於水,且耐水性增強。另外,這種方法製得的粒子較細,通常為納米級,前面兩種方法製得的粒子較大,通常為微米級。從此意義上講,化學法雖然制備步驟多,成本高,但在某些方面具有實際意義。
在環氧樹脂鏈上引入親水性聚氧乙烯基團,同時保證每個改性環氧樹脂分子上有兩個或兩個以上環氧基,所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即能自分散於水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和環氧樹脂反應,形成端基為環氧基的加成物,利用此加成物和環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合,以三苯基磷為催化劑進行反應,可得到含有親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂。這種環氧樹脂不用外加乳化劑即可溶於水中,且由於親水鏈段包含在環氧樹脂分子中,因而增強了塗膜的耐水性。並且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯鏈段後,交聯固化的網鏈分子量有所提高,交聯密度下降,形成的塗膜有一定的增韌作用。
3) 相反轉法
相反轉是一種制備高分子量環氧樹脂乳液較為有效的方法,II型水性環氧樹脂塗料體系所用的乳液通常採用相反轉方法制備。相反轉原指多組分體系(如油/水/乳化劑)中的連續相在一定條件下相互轉化的過程,如在油/水/乳化劑體系中,其連續相由水相向油相(或從油相向水相)的轉變,在連續相轉變區,體系的界面張力最低,因而分散相的尺寸最小。通常的制備方法是在高剪切力條件下先將乳化劑與環氧樹脂均勻混合,隨後在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入水,隨著加水量的增加,整個體系逐步由油包水型轉變為水包油型,形成均勻穩定的水可稀釋體系。乳化過程通常在常溫下進行,對於固態環氧樹脂,往往需要藉助於少量溶劑和加熱使環氧樹脂粘度降低後再進行乳化。
4)固化劑乳化法
水性環氧樹脂體系通常採用固化劑乳化法來制備水性環氧樹脂乳液。這類體系中的環氧樹脂一般預先不乳化,而由水性環氧固化劑在使用前混合乳化,因而這類固化劑必須既是交聯劑又是乳化劑。水性環氧固化劑是以多胺為基礎,對多胺固化劑進行加成、接枝、擴鏈和封端,在其分子中引入具有表面活性作用的非離子型表面活性鏈段,對低分子量的液體環氧樹脂具有良好的乳化作用。用固化劑乳化法制備水性環氧樹脂體系的優勢是在使用前由固化劑直接乳化環氧樹脂,不需考慮環氧樹脂乳液的儲存穩定性和凍融穩定性;缺點是配得的乳液適用期短。

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⑤ 增加環氧樹脂的韌性

增加環氧樹脂的韌性可以通過橡膠增韌、熱塑性樹脂增韌、有機硅樹脂增韌、核殼聚合物增韌、剛性粒子增韌、納米粒子增韌、液晶聚合物增韌等方法。
環氧樹脂的增韌方法
1.橡膠增韌
橡膠類彈性體增韌EP是較早開始的環氧樹脂增韌方法,其增韌機理主要是「銀紋-釘錨」機理和「銀紋-剪切帶」機理。增韌效果不僅取決於橡膠與環氧樹脂連接的牢固強度,也與二者的相容性和分散性以及EP的固化過程有關。
目前用於增韌EP的橡膠一般是帶有活性端基的液體橡膠,在增韌EP時,這類橡膠帶有的活性端基在固化劑的作用下,與EP分子鏈中的活性基團(如環氧基、羥基等)反應。這不但增強了橡膠與EP結合的強度及相容性,也將柔性鏈結構橡膠軟段引入到環氧樹脂交聯網路中,從而改善EP的沖擊韌性。蘇航等研究了不同品種的活性端基橡膠作為增韌劑增韌EP,結果表明,改性後的EP抗沖擊性能、抗彎曲性能及拉伸剪切性能都得到了明顯的改善。橡膠增韌EP的研究已比較成熟,但由於橡膠自身的強度和模量較低、耐熱性能較差,所以在有效增韌EP的同時往往會減弱材料的強度、模量和耐熱性能。
1.熱塑性樹脂增韌
熱塑性樹脂增韌EP一般採用剪切屈服理論或顆粒撕裂吸收能量及分散相顆粒引發裂紋釘鉚機理解釋。熱塑性樹脂以高分子量或低分子官能齊聚物形式被用來改性環氧體系,由於高性能熱塑性聚合物具有較好的韌性、較高的模量和較好的耐熱性等特點,因此用它們來改性EP,不僅能改進EP的韌性,而且不降低EP的剛度和耐熱性。胡兵等用聚醚醚酮增韌改性EP,在材料韌性有所提高的同時,壓縮強度、馬丁耐熱都沒有降低。從斷裂面的形態來看,是屬於韌性斷裂。當聚醚醚酮的加入量為6%時,韌性最好,達到19.1kJ/m2,比純的EP增加了107.6%。
熱塑性樹脂增韌EP的不足之處是用於改性EP的熱塑性樹脂不易溶於普通溶劑(乙醇、丙酮等),且加工和固化條件要求較高。
1.有機硅樹脂增韌
有機硅樹脂增韌EP的方法有共混和共聚兩種,簡單的共混固化存在著兩相界面張力過大,改性效果較差,相容性不好等問題,因此一般多採用共聚改性的方法。
T.H.Ho等人將芳烷基酚醛樹脂轉化為多縮水甘油醚基烯丙基芳烷基環氧樹脂,然後與端硅氫基聚二甲基硅氧烷進行硅氫加成反應,製成聚硅氧烷改性EP。
聚硅氧烷改性EP固化後,其玻璃化轉變溫度明顯降低;通過降低彎曲模量和熱膨脹系數,內部應力明顯降低;具有較好的抗熱沖擊性能,較低的表面張力和吸濕性。有機硅改性的增韌機理比較復雜,是多種機理共同作用的結果,它能夠同時提高EP的耐熱性和韌性,但工藝難度大,韌性提高有限。
1.核殼聚合物增韌
用於EP增韌改性的核殼聚合物一般是軟核/硬殼型,殼層起到保護核的作用,使核在共混前後保持原來的形態和大小;殼層一般還帶有可與EP基體反應的官能團,可以提高與基體樹脂的相容性,提高界面粘接力,並使彈性粒子充分地分布於基體中,達到增韌的目的。張凱等利用聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯核殼型粒子增韌EP,研究表明:當用量為EP用量2%時,抗沖擊強度有明顯提高。與其它增韌方法相比,核殼增韌可控性強,通過控制粒子尺寸及改變核殼聚合物組成來改性EP,可以獲得顯著的增韌效果。
1.剛性粒子增韌
剛性粒子在塑性變形時,拉伸應力能有效地抑制基體樹脂裂紋的擴展,同時吸收部分能量,從而起到增韌作用。適當添加剛性二氧化硅、高嶺土、玻璃珠和碳酸鈣粒子可改善EP的韌性,提高程度取決於粒子的尺度和形狀及體積分數。

⑥ 聚氨酯和環氧樹脂的優、缺點是什麼

一、優點:

1、聚氨酯:高的機械強度和氧化穩定性;具有較專高的柔曲性和屬回彈性;具有優良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性。

2、環氧樹脂:耐化學品性優良,尤其是耐鹼性;漆膜附著力強,特別是對金屬;具有較好的耐熱性和電絕緣性;漆膜保色性較好。

二、缺點:

1、聚氨酯:其阻燃性能差,燃燒速度快且過程中會產生過度溶滴,容易導致火勢加速蔓延。

2、環氧樹脂:耐候性差,漆膜在戶外易粉化失光又欠豐滿,不宜作戶外用塗料及高裝飾性塗料之用。

聚氨酯:

(6)環氧樹脂分散劑鹼性足怎辦擴展閱讀:

聚氨酯的用途:

1、主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯塗料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠(彈性體)和聚氨酯纖維等。

2、此外,聚氨酯還用於土建、地址鑽探,采礦和石油工程中,起堵水、穩固建築物或路基的作用;作為鋪面材料,用於運動場的跑道、建築物的室內地板等。

參考資料來源:網路-聚氨酯

參考資料來源:網路-環氧樹脂

⑦ 如何提高水性環氧樹脂漆的耐水性

盡量不要做成離子型的水性化產品,這樣可以很大程度提高耐水性,另外其他助劑的選擇上,如分散劑,增稠劑避免引入離子型,盡量用疏水改性的增稠,用高分子型分散劑

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