❶ 环氧树脂地坪做法
环氧树脂地坪施工工艺:素地处理、底层、砂浆层、中层、面层。
1、素地处理:首先对原地面进行全面打磨,不平处需修复平整,然后清扫、 吸尘,潮湿处需先烘干。
2、底层:用镘刀将调配好的纯树脂材料均匀地刮涂于原地面,与素地完全渗透 粘接,使其形成一层粘性较强的底层。
3、砂浆层:待底层固化后再将调配好的腻子层材料加石英砂全面均匀地用镘刀刮涂于底层之上,加强地坪的抗压、抗冲击性。(2mm将涂装两次)
4、中层:待砂浆层固化后再进行全面打磨,将调配好的中涂材料用镘刀平镘于砂浆层之上,填补砂浆层上不平的小凹坑及针孔,使之均匀平整。
5、面层:待中涂固化后,用打磨机全面研磨平整后清除干净,使中涂基面平整、光滑。将面涂材料调配搅拌后用镘刀均匀镘涂于中涂之上,形成一道防尘、防腐、耐磨、光洁、亮丽的自流平表层。
(1)疏环氧树脂扩展阅读
施工要求
1、要求水泥素地基面牢固、结实、不起壳,最好是水泥与混凝土底一起浇注,以杜绝砂浆层起壳现象,混凝土基础干燥28天。一楼地面需做防水处理。
2、要求水泥基面表层不起砂、硬度好、没有水泥粉化现象。
3、表面平坦,无凹凸不平、蜂窝麻面、水泥疙瘩等现象。
4、地坪表面的PH值应在6.8—8.0之间。
由特种环氧树脂添加适当溶剂,填料,表面活性剂和高级颜料等材料做为主剂,并采用改性脂肪胺做为固化剂,在常温条件下所形成的致密的三维交联涂层。具有:
良好的耐磨性能;良好的抗碾压性能;优异的防渗透性能;中等条件下的防腐蚀性能;附着力良好,保证了涂层不龟裂、不脱落;外观平滑整洁,便于清洁维护; 费用较低。
❷ 环氧树脂的应用领域
序言简介
环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料,在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。 环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例,它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性:
1.耐化学品性优良,尤其是耐碱性。 2.漆膜附着力强,特别是对金属。
3.具有较好的耐热性和电绝缘性。
4.漆膜保色性较好。
但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差,漆膜在户外易粉化失光又欠丰满,不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆,但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。 环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外,对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜;非金属材料如玻璃、木材、混凝土等;以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能,因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。
环氧树脂胶粘剂的主要用途见表l-1.表l-2及表l-3。
表1-1 环氧树脂胶粘剂的主要用途 应用领域 被粘材料 主要特征 主要用途 土木建筑 混凝土,木,金属,玻璃,热固性塑 低黏度,能在潮湿面(或水中)固化,低温固化性 混凝土修补(新旧面的衔接),外墙裂缝修补,嵌板的粘结,下水道管的连接,地板粘结,建筑结构加固。 电子电器 金属、陶瓷,玻璃,FRP等势固性塑料 电绝缘性、耐湿性,耐热冲击性,耐热性,低腐蚀性 电子元件,集成电路,液晶屏,光盘,扬声器,磁头,铁芯,电池盒,抛物面天线,印制电路板 航天航空 金属,热固性塑料,FRP(纤维增强塑料) 耐热,耐冲击,耐湿性,耐疲劳,耐辐射线 同种金属、异种金属的粘接,蜂窝芯和金属的粘接,复合材料,配电盘的粘接 汽车机械 金属,热固性塑料,FRP 耐湿性,防锈,油面粘接,耐磨耐久性(疲劳特性) 车身粘结,薄钢板补强,FRP粘结,机械结构的修复、安装 体育用品 金属,木,玻璃,热固性塑料,FRP 耐久性,耐冲击性 滑雪板,高尔夫球杆,网球拍 其他 金属,玻璃,陶瓷 低毒性,不泛黄 文物修补,家庭用 由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点,已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛应用,发展很快。主要用于:1.电器、电机绝缘封装件的浇注。如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。在电器工业中得到了快速发展。从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。中国树脂在线
表1-2 环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途 工程类别 粘接对象 典型用途 主要组成 基础结构 岩石—岩石
金属—石或混凝土
金属—混凝土
金属—金属 疏松岩层的补强、基础加固、预埋螺栓、底脚等,柱子、桩头、接长、悬臂梁加粗、桥梁加固、路面设施敷设 环氧—稀释剂—改性胺
环氧—填料—改性胺
双酚S环氧—缩水甘油胺树脂—丁基橡胶—改性胺 地面 瓷、花岗石—混凝土
金属—混凝土
砂石—混凝土
PVC—橡胶—金属 耐腐蚀地坪制造中粘结构及勾缝;地面防滑和美化、净化;地板的铺设 环氧—填料—改性胺
环氧—聚硫橡胶—改性胺
丙烯酸酯—环氧共聚乳液 维修 混凝土、钢筋、灰浆 堤坝、闸门、建筑物的裂缝、缺损、起壳的修复,新旧水泥粘接 环氧—糖醇—改性胺
环氧—沥青—改性胺
环氧—活性石灰—改性胺 装潢 金属、玻璃、大理石、瓷砖有机玻璃、聚碳酸酯 墙面、门面、招牌、广告牌的安装和装潢 环氧—聚氯酯
环氧—有机硅橡胶 给排水 金属、混凝土 管道、水渠衬里,管接头密封 环氧—改性芳香胺 表1-3 环氧胶粘剂在汽车上的主要用途 用途 被粘材料 粘结部位 典型组成 卷边、点焊 钢板—钢板 发动机罩、门、行李箱底 单组分、环氧—聚氯酯 补强 钢板—FRP
钢板—发泡材料 门中部
门把手 环氧—偏硼酸三甲酯
环氧—聚酰胺 结构粘接 碳、玻璃纤维,钢,生铁 驱动轴、刹车片 单组分环氧原浆料 粘结密封 FRP—涂装钢板 车顶—窗框 环氧—聚硫橡胶 装饰粘接 聚丙烯酸酯—聚丙烯 后背灯座 改性环氧树脂 2.广泛用于装有电子元件和线路的器件的灌封绝缘。已成为电子工业不可缺少的重要绝缘材料。
3.电子级环氧模塑料用于半导体元器件的塑封。来发展极快。由于它的性能优越,大有取代传统的金属、陶瓷和玻璃封装的趋势。
4.环氧层压塑料在电子、电器领域应用甚广。其中环氧覆铜板的发展尤其迅速,已成为电
子工业的基础材料之一。
此外,环氧绝缘涂料、绝缘胶粘剂和电胶粘剂也有大量应用。
❸ 环氧树脂地坪漆施工工艺流程
环氧树脂地坪漆施工工艺共分为7步。
1、基面清洁:使用移动式研磨机研磨基面,再使用手动研磨机清理需要彻底清洗的基面。
2、清洁、检查基板:在真空处理基板表面后,检查基板是否有裂缝和外壳。如果有,则必须用环氧树脂砂浆进行深度切割、清洗和填充。由于环氧树脂不耐水,所以只能在工艺过程中加工。干燥处理时,清洗时,不能粗暴拍打,以免撞到松边的基部。
3、环氧底漆涂装:在基板处理过程中,可进行环氧底漆涂装。施工时应注意施工进度与所用材料之间的平衡,不要同时打开过多的材料,以确保材料仍在涂料中。可使用时间,在胶合前进行涂刷,使材料保持良好的渗透性,确保粘接性能。
4、底漆固化后,先涂上数遍环氧树脂石英砂和刮伤环氧石英砂浆,以增加整个漆膜的厚度,增强漆膜的耐压、冲击等物理性能。
5、环氧树脂批土涂层:砂浆层固化后,再刮擦环氧树脂批土两次,关闭砂眼和气孔,磨光腻子和真空清洗。
6、环氧树脂涂层:对涂层进行抛光,以确保基面完全封闭,根据设计要求,建造环氧树脂平板涂层2次,在施工过程中,表面涂层材料经轧制后均匀搅拌。油漆施工的环境要求施工场地应保持清洁干燥,无其他工程施工交叉操作,室内空气相对湿度应低于85%,湿度过高时应停止施工。
7、现场清洁维护、底层维护:表面涂层完成后,相关建筑材料和工具将从现场拆除,完全保护完面将被严格关闭。只有在至少48小时后,人们才能被允许行走。不可将泥沙带入薄膜,漆膜的完全固化一般需要7天,在此期间应避免其他工程施工、搬运、安装等施工。
拓展资料:
环氧树脂具有一定的热塑性,需要与固化剂或脂肪酸进行反应,交联而成网状结构的大分子,从本身的热塑性变为热固性,从而显示出各种优良的性能。
环氧树脂地坪漆有耐磨、耐腐蚀、耐油污、耐重压、表面光洁的特点。
环氧树脂地坪漆——网络
❹ 环氧树脂地坪漆的做法
施工工艺
素地处理
①基础素地以水泥粉光面或磨石地为准;
②素地需养生28天以上,水份需8%以下方可施工素地如有不平或空鼓需加以除去;
③用环氧砂浆补平地面;
④素地之油污需澈底清洗干净;
⑤施工前需保持施工素地之干燥和清洁;
底涂层
①施工前需保持干净如有杂物粘附需清除依照正确比例将主剂及硬化剂混合,充分搅拌;
②需视地面情况调整适当粘度混合完成材料需4小时以内施工完成;
③底涂层养生硬化时间约8小时以上。
中涂层
①施工前需要保持干净如有杂物粘附需清除依照正确 比例将主剂及硬化剂混合,充分搅拌;
②将混合完成的树脂适量加入石英砂;
③使用镘刀将材料均匀涂布;
④混合完成材料需30分钟以内施工完成;
⑤施工交接处做好交接处理;
⑥中涂层养生硬化时间约8小时以上。
批涂层
①依照正确比例将主剂及硬化剂混合,充分搅拌;
②使用批刀将材料涂布均匀;
③混合完成材料需30分钟内施工完成;
④批土养生硬化时间约8小时以上;
⑤视实际需要施工数道要求达到平整无孔洞,无批刀印及砂磨印为准。
面涂层
①施工前需保持干净如有杂物粘附需清除;
②使用前主剂先搅拌均匀;
③依照正确比例将主剂及硬化剂混合,充分搅拌;
④使用滚筒或镘刀将材料均匀涂布混合完成材料需30分钟以内施工完成;
⑤施工交接处需做好交接处理;
⑥施工完成后,24小时后方可上人,72小时后方可重压(以250C为准,低温时开放时间需适度延长)
❺ 环氧树脂E44 稀释剂
环氧树脂采用活性稀释剂和非活性稀释剂进行稀释,活性稀释剂主要为缩水甘油醚类的物质,非活性稀释剂如要为一些惰性的溶剂,如甲苯、乙醇、丙酮、丁醇、二丁酯等。
活性稀释剂存在价格高,挥发性大,毒性大等缺点(挥发性低的活性稀释剂价格贵)。
非活性稀释剂价格便宜,但是一般属于VOC范围,现在已经开始限制使用,二丁酯等不挥发,但是会发生迁移等弊病。
根据我以前的经验,苯甲醇可用用作环氧树脂的增塑剂,而且效果很多,具有如下有点:
1.材料本身无毒(可用于人体注射试剂)
2.沸点高,不易挥发,而且固化之后,由于苯甲醇具有强的极性,能够与环氧树脂很好的相容,不会出现迁移的现象。
3.苯甲醇能够促进环氧树脂与胺的反应,加快反应速度
4.苯甲醇具有很好的疏水性能,能够显著提高涂层的光泽,降低白桦现象的出现。
5.苯甲醇能够提高固化物的韧性。
在使用过程中要注意如下几点:
1.苯甲醇需要避光保存,否则会出现变黄等现象。
2.只可以用于环氧树脂/胺固化体系,尤其是不能用于环氧树脂/酸酐体系。
3.添加量要控制,因为苯甲醇的加入会降低固化物的力学性能和耐溶剂和耐化学性能,因此需要根据实际的要求来确定添加的比例。
4.苯甲醇能明显提高固化速度,因此这一点需要考虑。
苯甲醇作为稀释剂在文献和书籍中很少有报道,但是在实际应用中,很多厂家都采用苯甲醇作为稀释剂,特别是用来稀释固化剂。
❻ 环氧树脂乳化方法(倾尽所有)
制备乳状液的乳化方法,除了初生皂法、剂在水中法、剂在油中法之外,还有:
油水混
通常此法是水、油两相分别在两个容器内进行,将亲油性的乳化剂溶于油相,将亲水性乳化剂溶于水相,而乳化在第三容器内(或在流水作业线之内)进行。每一相以少量而交替地加于乳化容器中,直至其中某一相已加完,另一相余下部分以细流加入。如使用流水作业系统,则水、油两相按其正确比例连续投入系统中。
转相乳化
在一较大容器中制备好内相,乳化就在此容器中进行。(如若要制取O/W型乳状液,就在乳化容器中制备油相。)将已制备好的另一相(外相,在例中为水相),按细流形式或一份一份地加入。起先形成W/O型乳状液,水相继续增加,乳状液逐渐增稠,但在水相加至66%以后,乳状液就突然发稀,并转变成O/W型乳状液,继续将余下地水相较快速加完,而最终得到O/W型乳状液。类似本例可制得W/O型乳状液。此种方法称为转相乳化法,由此法得到的乳状液其颗粒分散的很细,且均匀。
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通常的乳化方法大都是将外相、内相加热到80℃(75-90℃)左右进行乳化,然后进行搅拌、冷却,在这过程中需要消耗大量的能量。但从理论上看进行乳化并不需要这么多的能量,乳化需要的能量只影响乳状液的分散度和由表面活性剂引起的表面张力的降低,理论上可以计算出所需的能量,它与通常乳化所消耗的能量相比少得很多,即表明通常的乳化方法存在着大量能量的浪费,如冷却水所带走的热量都是白白丢弃了。因此,J.J.Lin(林约瑟夫)提出了低能乳化法。其方法原理是,在进行乳化时,外相不全部加热,而是将外相分成两部分,α相与β相,α和β分别表示α相与β相的重量分数(此处α+β=1),只是对β相部分进行加热,由内相与β相进行乳化,制成浓缩乳状液,然后用常温的α外相进行稀释,最终得到乳状液。其原理可表示如下图 显然,这种乳化方法节省了许多能量,节能效率随外相/内相和α/β的比值增大而增大。这种方法不仅节约了能源,而且可提高乳化产品的效率,如缩短了制造时间,因为可大大缩短冷却过程时间,且可减少冷却水的使用节约了能量。这种低能乳化法不仅用于制造乳液和膏霜,还可以用于制造香波,但它主要适用于制备O/W型乳状液。上述所介绍的低能乳化法,其实只是一个基本原理,实际应用时,可依据乳状液的类型,油、水相的比例及其粘度等具体要求,设计出可行的低能乳化方案,其具体操作过程,对乳状液的质量都有影响。
❼ 环氧树脂加什么做填充剂
碳酸钙,如果想效果更好可以用改性碳酸钙,具有疏水性,也可自己做改性,使用铝酸酯也不是很贵,895673768
❽ 水性环氧的生产工艺,以及配方,注意事项
环氧树脂具有优良的物理、机械、电绝缘性能及对各种材料的粘接性能,广泛应用于涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等领域¨ 。随着工业的发展及社会的进步,人们的环保意识逐渐增强,不含挥发性有机化合物(VOC)或少含VOC、以及不含有害空气污染物(HAP)的体系已成为新型材料的研究方向 。近年来,以水为溶剂或分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视。水性环氧树脂通常是指以微粒或液滴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。一般可分为水乳型环氧树脂胶液(环氧树脂水乳液)以及水溶性环氧树脂胶液(环氧树脂水溶液)两类,既保持了溶剂型环氧树脂的优点,还具有合理的固化时间并
有着很高的交联度和很大的粘度可调范围,操作性能好,施工工具可直接用水清洗,可与其它水性聚合物体系混合使用,以及价廉、无气味、VOC含量低、不燃,储存、运输和使用过程中安全性高等特点 。
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 l。
1 水性环氧树脂的制备
水性环氧树脂制备方法主要有以下几种:
1.1 直接乳化法
直接乳化法又称机械法、直接法,通过球磨机、胶体磨、超声波振荡、高速搅拌,均质机乳化等手段将环氧树脂磨碎,在乳化剂水溶液的作用下,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。可采用的乳化剂有聚氧乙烯烷芳基醚(HLB=10 9~19、5)、聚氧乙烯烷基醚(HLB=10.8~16 5)、聚氧乙烯烷基酯(HLB=9 0~16 5)等,另外也可自制活性乳化剂 】。
机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单,所需乳化剂的用量较少,但乳液中环氧树脂分散相微粒的尺寸较大,约50/tm左右,粒子形状不规则且粒度分布较宽,所配得的乳液稳定性差,时间一长乳液就会分层,并且乳液的成膜性能也不是很好。
1.2 相反转法
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,当连续相由水相向油相(或从油相向水相)转变时,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1~2 ILm。
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。用相反转法制备水性环氧树脂乳液的具体过程是在高速剪切作用下先将乳化剂和环氧树脂混合均匀,随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入蒸馏水,随着加水量的增加,整个体系逐步由油包水向水包油转变,形成均匀稳定的水可稀释体系。在这一过程中,水性环氧树脂乳液的许多性质会发生突变,如体系的粘度、导电性和表面张力等,通过测定体系乳化过程中的电导率和粘度的变化就可判断相反转是否完全。该乳化过程可在室温环境下进行,对于固体环氧树脂,则需要借助于少量有机溶剂或进行加热来降低环氧树脂的本体粘度,然后再进行乳化 -8l。
有研究按一定比例将环氧树脂和表面活性剂通过加热及过硫酸钾溶液催化,制得反应型环氧树脂乳化剂溶液,大大改善了乳化剂与环氧树脂的相容性。然后将双酚A型环氧树脂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,滴加蒸馏水至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U?I司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 l。
1.3 自乳化法
自乳化法,又称化学法,或化学改性法。在环氧树脂中,环氧基的存在使其具有较好的反应活性,因为环氧环为三元环,张力大,C、0电负性的不同使该三元环具有极性,容易受到亲核试剂或亲电试剂进攻而发生开环反应;分子骨架上所悬挂的羟基虽然具有一定反应活性,但由于空间位阻,其反应程度较差 。。。因此可在环氧树脂分子骨架中引入一定量的强亲水性基团,如磺酸基、羧酸基等酸性基团;胺基等碱性基团,聚醚等非离子基团。这些亲水性基团能帮助环氧树脂在水中分散,使改性树脂具有亲水亲油的两亲性能,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,从而使所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即可自分散于水中形成乳液。所需亲水基团的最低数量与亲水基团的极性大小,树脂的结构以及平均相对分子质量有关。树脂的相对分子质量小,相对分子质量分布宽时,其水溶性较好。因为高相对分子质量的分子在水中的扩散速度慢,且其溶液的粘度也大,增加了分子运动的阻力。而分子间的互溶效应则可使相对分子质量分布宽时的溶液的水溶性得到改善。
如用相对分子质量为4 000~20 000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、聚氧丙烯链段的环氧树脂,该树脂不用#F;bu-~L化剂便可溶于水,且耐水性强⋯ 。
根据反应类型的不同,可将自乳化法分为以下几类:
1.3.1 醚化反应型
由亲核试剂直接进攻环氧环上的C原子即为醚化反应型。可用的方法有:将环氧树脂和对位羟基苯甲酸甲酯反应,而后水解、中和;将环氧树脂与巯基乙酸反应,而后水解、中和;将对位氨基苯甲酸与环氧树脂反应,产物可稳定分散于合适的胺/水}昆合溶剂中[12l~
1.3.2 酯化反应型
酯化反应型与醚化反应型不同的是氢离子先将环氧环极化,酸根离子再进攻环氧环,使其开环。可行的方法有:用不饱和脂肪酸酯化环氧树脂,再将所得产物与马来酸酐反应,引入极性基;或者将不饱和脂肪酸先与马来酸酐反应,所得中间产物与环氧树脂发生酯化反应,然后中和产物上未反应的羧基。
在较激烈反应条件下,环氧树脂可以和羧酸发生酯化反应,按化学计量加入二酸,可得到含一游离羧基的环氧酯,用有机胺中和即得稳定分散体:磷酸与环氧树脂反应生成环氧磷酸酯,由于溶液有利于放热反应进行,用环氧树脂溶液反应可得最好结果,磷酸最好与水和醇一起逐步加入溶液中,反应极易制得二酯,二酯在醇作用下易解离成单磷酯,用胺中和,可得不易水解的较稳定水分散体。环氧树脂与丙烯酸树脂发生酯基转移反应,或环氧树脂与丙烯酸单体溶液反应,丙烯酸通过酯键接枝于环氧树脂上,这两种改性方法所得的水乳体系,大量用作罐头内壁涂料。目前,环氧树脂磺化水性化的报道较少,低相对分子质量的含环氧基有机物,在亚硫酸氢钠作用下可以磺化,通过这种方法有可能将低相对分子质量的环氧树脂改性,使其水性化。
酯化法的缺点是酯化产物的酯键会随U?I司增加而水解,导致体系不稳定。为避免这一缺点,可将含羧基单体通过形成碳碳键接枝于高相对分子质量的环氧树脂上 。
1.3.3 接枝型
James.T.K.Woo等人利用甲基丙烯酸单体与环氧树脂在自由基引发剂(BPO)存在的条件下进行接枝聚合,将羧基引入环氧树脂骨架中,制得水性环氧树脂。并研究发现接枝位置为环氧分子链上的脂肪0HjC原子一O—CH:一CH—CH 一O一,接枝效率低于100% ,最后产物为未接枝的环氧树脂、接枝的环氧树脂和聚丙烯酸的混合物, 由于没有酯键,用碱中和,可得稳定的水乳液。引发剂用量至少为单体量的3%, 在自由基引发剂为单体量的3% ~15%范围内,接枝率与引发剂用量呈线性关系,但过多的引发剂导致单体的自聚,或为链终止所消耗,接枝率不能保持原来的增加趋势;用所得产物制得的乳液粒子的粒径随制备时引发剂用量的增加而变小。最后产物中未反应的环氧树脂比原来的环氧树脂平均相对分子质量要低,这是因为高相对分子质量的环氧树脂有更
佳的接枝率,在高相对分子质量的环氧树脂中(数均
相对分子质量约为10 000),大约有34个重复单元O H
l一(卜一CH厂CI{-_一CH厂0一, 则有34 x 5=170个氢原
子可被自由基离解而成为单体反应的起点,而如果使用的是低相对分子质量的环氧树脂,如数均相对分子质量为1 000左右, 则在环氧骨架上约有2个0H一0一CH厂Cl_卜CH厂一0一单元,那么只有1O个氢原子可作反应起点。由于这种接枝与通过酯键接枝于环氧骨架上不同,无需形成酯键,环氧官能基对其无影响,可用苯酚或苯甲酸将环氧官能基封端 。
1.3.4 开环接枝型
选羟基含量较高的环氧树脂作骨架材料,用不饱和脂肪酸进行酯化制成环氧酯,再以不饱和二元羧酸(酐)与环氧酯的脂肪酸上的双键进行自由基引发加成反应,以引进羧基。然后加碱中和,直接加水稀释即得水性环氧乳液。如可用亚麻油酸与环氧树脂制成环氧酯后,与马来酸酐进行自由基反应制备水性环氧树脂 。
这种方法制得的粒子较细,通常为纳米级,相反转法以及直接乳化法制得的粒子较大,通常为微米级。从此意义上讲,化学法虽然制备步骤多,不易操控,且成本高,但在某些方面仍具有实际意义。
1.4 固化剂乳化法
将多元胺固化剂进行扩链、接枝、成盐,使其成为具有亲环氧树脂分子结构的水分散型固化剂,同时它作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化,两组分混合后可制成稳定的乳液。双酚A环氧树脂和过量的二乙烯三胺反应,形成胺封端的环氧树脂加成物,真空蒸馏除去多余的二乙烯三胺,再加入单环氧基化合物将氨基上的伯氢反应掉,最后加入乙酸中和,制成酸中和的环氧树脂固化剂。此固化剂可分散于水中,向其水溶液中直接加入环氧树脂或环氧树脂乳液,均可形成稳定的水乳化环氧一胺组合物,可配制水性常温固化清漆 。
2 水性环氧树脂体系的几个重要参数“
2.1 粒子大小及其分布
粒子大小及其分布对分散体系的性质及涂层的性质是非常关键的。涂层的干燥时间、涂层的透气性等参量随粒径增大而提高;涂层的光泽、耐水性、硬度、乳液与颜料的结合力、乳液的粘度及稳定性等参量随粒径增大而减小。而粒子大小及分布主要取决于制备方法、设备、乳化剂类型及用量等因素。粒子越小,膜的硬化过程越慢,膜的最终硬度越大;相反,较大粒子会加速涂层的硬化过程,但最终硬度较小。所以,若调节体系的粒子大小,使其具有一定分布,不仅可以保证膜快速硬化,又能保证膜的最终硬度。由水性化体系的固化过程可知:粒子大,其表面的固化剂浓度高,导致快速固化;然而,随着固化的进行,固化剂向微粒内部扩散的速度变慢,使粒子的内层来不及固化,导致固化不完全,降低了膜的最终硬度。相反,小粒子表面的固化剂浓度适中,固化速度慢,使固化剂有充分时间扩散到整个微粒,使之固化完全,形成均一的完全化的硬膜。
2.2 乳化剂浓度
乳化剂浓度对环氧树脂微粒化水基化体系性质的影响也是非常显著的,不仅影响粒子大小,而且也影响涂膜的性质,如膜的硬度。随着乳化剂浓度的增加,粒子平均尺寸变小,但当乳化剂浓度较大时(如15PHR),进一步增加乳化剂浓度,平均粒子尺寸减小得不明显。此外,乳化剂含量增加,涂层的硬度显著降低。因为乳液成膜是一个由O/W变为W/0的相反转过程,过多的乳化剂分散于涂膜中,导致膜的不均匀性;同时,乳化剂分散相起着增塑作用。
但可以想象,适量的乳化剂可以作为无机填料的表面处理剂,使无机填料与树脂具有良好的相容性,从而提高涂膜性质。
2.3 其它重要参数 ¨
水性环氧树脂乳液的稳定性也是一个重要参数。无论是外加乳化剂,还是自乳化环氧树Ji~?L液,都处于热力学不稳定状态,尤其是外加乳化剂型乳液(包括外加反应性乳化剂所得的自乳化乳液),仅有一定的贮存期。首先,环氧分子能被水解成a一二醇,它不与胺固化剂反应;其次,大多用非离子表面活性剂乳化环氧树脂,而由于非离子表面活性剂的浊点问题,一旦温度升高,聚醚和水的吸附量减少,即水化层厚度降低,液滴趋向于聚结成较大粒子,最终导致两相分离。通常环氧乳液在20℃时可贮存1年;而在40℃ ,3个月即发生相分离;6o℃时贮存,稳定期不到1个月。用固体或半固体状环氧树脂制
得的环氧乳液比用液体环氧树脂制得的乳液稳定性要好,这是因为固体环氧树脂可以制得粒径较小的乳液。对于自乳化环氧树脂乳液,温度上升,乳液也会沉淀,但一旦温度下降,经搅拌又可恢复原样,稳定性较好。确保乳液长期贮存稳定的最好方法是选择适宜的乳化剂(复合型乳化剂),避免极端温度(如低于0℃ ,或高于40℃)。乳液液滴的粒径和分布对乳液的稳定性也极为重要,小粒径和窄分布会大大增加乳液的稳定性。
此外,乳液流变特性的研究有助于指导施工过程。比较水基体系与有机溶剂体系的粘度与固含量的关系可见:水基体系的粘度更大,尤其是在高固含量时更是如此。这是因为水基体系中微粒表层的乳化剂与水形成强相互作用,导致体系的粘弹性增加所致。
1 水性环氧树脂乳液的制备
众所周知,环氧树脂的亲水亲油平衡值(HI B)在3左右,是一种不溶于水也难于乳化的亲油性聚合物。为使其乳
化形成稳定乳液,目前国内外最常用的方法可归结为外加乳化剂法及自乳化法。
1 1 外加乳化剂法
这是一种藉外加乳化剂使环氧树脂乳化而形成水包油型(O/W)乳液的方法。其最主要的实施方法包括直接乳化
法及相反转法。
(1)直接乳化法Ⅲ 又称机械法 可用球磨机、胶体磨或均
化器等先将环氧树脂磨碎成粉末,然后加入乳化剂水溶液,继而再通过强烈机械搅拌将树脂粒子分散于水中而成。也可将环氧树脂和乳化剂混合后加热到适当温度,在施以激烈机械搅拌后逐渐加入水而形成乳液。乳化剂通常采用较多的有聚氧化乙烯烷基醚(HI B值为10.8-16.5)及聚氧化乙烯烷基酯(HLB值为9.0-16.5)。目前国内外陆续有许多新的乳化剂被开拓应用,如利用双酚A环氧树脂在路易斯酸催化下与聚乙二醇的反应产物,环氧树脂,聚乙二醇与多元胺作用的加成产物等。直接乳化法最大特点就是工艺简单,乳化剂用量也较少,但所得乳液中作为分散相的环氧树脂微粒粒径较大(约50 m)且粒径分布较宽,形状也不规则,乳液稳定性及成膜性相对较差。影响这~ 方法的因素颇多,除乳化剂的选择外,高效搅拌及分散时温度控制都是十分重要的。
(2)相反转法 这是一种有效制备高聚物水乳液的方法,包括从油包水(W/O)到水包油(O/W )的相转变过程,
在此过程中乳液的黏度、导电性及表面张力等诸多性质均会发生突变。在室温高速剪切作用下先将液态环氧树脂与乳化剂均匀混合,然后继续在一定剪切作用下缓慢地逐步向其中加入蒸馏水,增加到一定水量后,即出现整个体系逐步由油包水型向水包油型的转变,而形成均匀稳定并可由水稀释的乳液。若选用高分子质量固体环氧树脂,则需要加少量有机溶剂并加热以降低其本黏度,继而再行转换和乳化。这一方法的影响因素也较多,除必须有高效的高速剪切分散的设备外,乳化剂的类型、分子质量大小、使用浓度及操作温度等,实际上都对相反转过程、粒径控制及分散乳化效果有着直接影响。近来有人 对其相反转过程流变行为及相态发展进行了研究,在相反转点附近,体系油水相的界面张力最
小,此时产生的乳液具有最小分散相尺寸。
1.2 自乳化法
又称化学修饰法,这是利用环氧树脂活性基团的反应活
性将亲水性基团或链段引入到环氧树脂分子上而进行化学修饰改性的方法。这种具有疏水及亲水两性的环氧树脂,有着良好的表面活性,无需添加乳化剂而具有自乳化作用,自行分散于水中形成稳定乳液。亲水性基团及链段的引入主要是充分利用了环氧树脂分子中活性环氧基及活泼的次甲基上氢原子进行的。当然对高分子质量环氧树脂而言,还有仲羟基,但其反应活性相对要低得多。
(1)与环氧基的反应_8 因环氧基有较大张力及极性,很易与亲核试剂及亲电试剂作用而开环,方便地引入亲
水性基团及链段。例如选用氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯璜酸等小分子化合物与环氧树脂反应,则氨基使环氧基开环得到相应含羧基、磺酸基的环氧树脂,再经与氨水等碱性化合行分散于水中,也可用此产物使纯环氧
树脂进行乳化。也有用羟基苯甲酸甲酯、巯基乙酸酯等小分子化合与环氧基反应,然后再进行酯基水解和中和而引入亲水基团的。有人将丙烯酸齐聚物与环氧树脂作用,藉羧基使环氧基开环而引入含多羧基基团的环氧树脂再继而用氨水中和成盐,分散于水中形成稳定乳液。这类反应因使环氧基消失,一般需加入三聚氰胺或氮基树脂等以利固化成膜。也有人选用端环氧基聚氧化乙烯或端环氧基聚氧化丙烯乳化剂及双酚A与双酚A环氧树脂在三苯基膦化氢催化下反应.巧妙得到分别含亲水性聚氧化乙烯及聚氧化丙烯链段并含有环氧基的改性环氧树脂,不仅具有很好水分散性,且成膜后具有良好耐水性。也有以端羟基聚氧化乙烯或端羟基聚氧化丙烯代替上述双环氧乳化剂与之反应的报道。
(2)与次甲基上氢的反应 ” 有人将环氧树脂溶于溶剂,加入引发剂及亲水性单体如丙烯酸或甲基丙烯酸,加
热使引发剂分解产生初级游离基,并进攻环氧树脂次甲基使其活化而产生碳游离基成为新的活性中心,它引发单体进行聚合而使环氧树脂成为含多羧基基团亲水链的产物,用氨水中和得到了良好分散于水的稳定乳液。在游离基反应中一般对环氧基影响不大,但也有人将环氧基先用苯酚或苯甲酸或磷酸等予以保护,反应完后再予以还原。当然保护基的选择应符合易于引入,形成的中间结构能经受所处后继反应条件,并能在反应结束后不损及分子其他结构的条件下除去。
研究表明,这类接枝环氧树脂中丙烯酸链段含量对乳液稳定性影响很大。
(3)与羟基的反应 对于分子质量较大的环氧树脂中的仲羟基,虽然反应活性不及前者,但仍可以通过其反应而引入亲水基团或链段。如有人使用磷酸与其反应形成单、双或三磷酸酯环氧,用氨水中和成盐而具亲水性。也有酸酐与之反应形脂肪酸环氧,也有将不饱和脂肪酸与之反应形成不饱和脂肪酸环氧酯,再通过双键作用与顺丁烯二酸酐反应而制成水性脂肪酸环氧的报道。
1 3 改性固化剂乳化法[. ]
除上述方法外还可采用改性固化剂乳化法,它不需要先
将环氧树脂改性和乳化,而在配制使用前与改性固化剂混合乳化,这种固化剂一般由多元胺固化剂进行加成扩链、接枝、成盐而制得,非极性及具有表面活性的基团和链段的引入,不仅改善了与其环氧树脂的相容性,而且对低分子质量液体树脂有良好乳化作用,因而同时兼有乳化及交联固化功能。
如将多乙烯多胺与单环氧或多环氧化物加成使大部分伯胺氢封闭,再用双酚A环氧树脂与之加成,达适当亲水亲油平衡值后与甲醛作用使伯胺氢羟甲基化。或将过量的多烯多胺与环氧树脂加成后,用脂肪族或芳香族单环氧化合物封闭其伯胺氢,以水(或水溶性有机溶剂)稀释后,以醋酸中和部分伯胺氢。封端的作用主要在于制约伯胺基上的氢的活性。
制备中控制好HLB值可保证其良好水分散性。
2 水性环氧树脂的固化机理[18,1 9j 1 、 、
水性环氧树脂乳液在配制时根据组成及成膜后性质的
不同要求,需调节环氧与固化剂 的摩尔比,当使用分子质量较大的固体环氧时,尚需加入乙二醇醚一类的成膜助剂。颜填料则可分别添加在环氧及固化剂内,最好质量相近。由于这是一种以溶有固化剂的水为连续相,环氧树脂为分散相的多相体系,涂装后水分在适当蒸汽压条件下会逐渐挥发。有人认为随水分大部分挥发,环氧颗粒相互接触形成球体紧密堆积而聚结,而含固化剂的剩余水分则填充于其间,继而固化剂不断扩散人环氧,二者相互作用而交联固化成膜,残余水分及其他添加助剂则扩散到膜表面挥发。但随着交联固化的进行,环氧颗粒内质量增大,黏度及玻璃化转变温度升高,会大大影响固化剂向内部扩散的速度,但速度过快并不利于成膜过程的进行,透射电镜测试也显示了其相应的两相
结构,初步成膜后其固化反应实际上继续进行,到完全固化需要持续一定时间。
由水的挥发,颗粒聚结,固化剂。扩散及交联固化成膜的反应机制充分说明,水分的挥发及固化剂扩散速度是极重要的技术关键,环氧分散相的粒径愈小,固化剂与环氧的相容性愈好,少量成膜助剂的使用及合适的水蒸发的控制手段都将直接影响成膜的过程及性质。陈声锐指出 水分的蒸发分2个阶段,先是流体状态时其蒸发速率恒定,二是成膜后水分需从内部扩散到表面蒸发速率较慢,并指出固化成膜时的温度、膜厚度及环境相对湿度皆制约着水分的蒸发。
3 有待改善的问题
以水性环氧树脂为基础的水性涂料具有环境污染小,对
许多基材包括潮湿基材都有良好附着力 可与水 泥砂浆或水性聚合物配合使用,操作方便,有很好的应用前景,但实践中还是有不少问题需要予以改善。
(1)由于水的蒸汽压及蒸发潜热皆比有机溶剂高,作为
涂料涂装后水的蒸发较慢,在低温及潮湿环境下更甚,微量水分的残留常造成涂膜表干时间延长,涂膜起泡或凹陷。
(2)由于水的冰点低,作为水性涂料,其冻融稳定性较溶
剂型为差。
(3)由于水的表面张力较大,作为水性涂料大大影响了
其对基材及添加的颜填料的润湿及附着。
(4)由于水的电导率高及乳化剂存在,易使涂装金属受
到一定腐蚀。
❾ 怎么用环氧树脂做防腐
用环氧树脂防腐的问抄题很大,如果有针对性,就可以简明一些。
请补充:
基材是什么—在什么材料上防腐;
要防的材料,酸、碱、大气、水?
环境,温度、湿度、粉尘、施工空间等。
如果仅是贮存水,外表面处理干净后涂防锈漆就可以了。不必用环氧树脂。如果一定要可按jiang44君的方法做,玻璃纤维布2~3层,用常温固化的环氧树脂配方。
❿ 环氧树脂怎么用,如何拌制环氧树脂砂浆
环氧树脂作为粘结,在砼修补等质量瑕疵经常使用(环氧砂浆),还有一桶液体内是凝固剂容,绝对不能加水或者水泥。这两种物质成型前的物理化学反应机制不一样,填充的混凝土结构除了洗干净并烘干,还得水化作用基本完成。砂子也得颗粒级配良好,无石粉无泥无杂质,与环氧树脂和凝固剂安一定比例试拌。注意掌握粘稠度,要么会流淌,要么粘性不足!