第三代水性環(huán)氧固化劑優(yōu)勢(shì)突出

  20世紀(jì)90年代初期，由美國(guó)Shell企業(yè)首先研制開(kāi)發(fā)出雙組分水分散體的環(huán)氧樹(shù)脂體系，即為3代水性環(huán)氧體系。該環(huán)氧樹(shù)脂體系有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，即：把環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑都設(shè)計(jì)成水分散體。固化劑則合成為一種具有一定的疏水性(即親油性，該項(xiàng)技術(shù)一直非常保密)，與環(huán)氧樹(shù)脂具有相同或接近的HLB值，改變了過(guò)去胺類固化劑是水可溶性的狀態(tài)，提高了與樹(shù)脂的匹配性。環(huán)氧樹(shù)脂則提高了親水性、，可自乳化。水分散型環(huán)氧體系的另一重大改進(jìn)是：將親水性的非離子表面活性劑連接到樹(shù)脂和固化劑的分子中。這一新技術(shù)有效地降低了表面活性劑的用量，并且體系中不存在游離的表面活性劑。從而降低了涂料對(duì)水性溶劑的敏感性，增加了體系的穩(wěn)定性。

    由于兩組分都是分散體，兩組分混合后是以粒子狀態(tài)均勻分散在水相中，并發(fā)生一個(gè)反乳化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程發(fā)生很快，例如某公司的產(chǎn)品：環(huán)氧乳液(粒徑0.1～0.2μm、pH7.5)和自乳化固化劑(粒徑0.1μm、pH11)，按配方要求計(jì)量后，混和前的黏度分別為26mPa?s和1200mPa?s，混和后的黏度為30mPa?s、pH9，粘度越低越易混合均勻。粒徑越小所得到的漆膜越致密，高的OH值避免了鋼鐵表面的閃蝕。因此當(dāng)涂膜干燥時(shí)，鋼鐵表面不產(chǎn)生閃蝕，固化后所得的漆膜很均勻。從漆膜的耐水性和耐化學(xué)腐蝕性表明，漆膜不存在游離的小分子。漆膜性能達(dá)到與接近溶劑型環(huán)氧漆膜的性能，使水性環(huán)氧經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到了提升。由于技術(shù)原因至今該項(xiàng)成果未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。

    該類自乳化環(huán)氧固化劑國(guó)內(nèi)已由浙江安邦新材料發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)成功并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。水性雙組分環(huán)氧涂料在市場(chǎng)上已有許多應(yīng)用，如高性能的耐堿封閉底漆、設(shè)備防腐底漆、工業(yè)廠房地坪漆、運(yùn)輸工具底漆、汽車維修底漆以及工業(yè)維修漆等。因此室溫固化的水性環(huán)氧涂料將有很大的發(fā)展前景，國(guó)外已研究和開(kāi)發(fā)了很多新的品種。國(guó)內(nèi)在新型水性環(huán)氧雙分散體系，領(lǐng)域的研究應(yīng)用與國(guó)外存在一定差距。今后的發(fā)展方向是改善涂料交聯(lián)度、硬度和柔順性，縮短固化時(shí)間、提高力學(xué)性能、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。在開(kāi)發(fā)水性環(huán)氧乳液的同時(shí)，不應(yīng)該忽略環(huán)氧乳液的重要伙伴一—水性環(huán)氧固化劑的開(kāi)發(fā)。最早的水性環(huán)氧固化劑的合成工藝，固化劑中由于含有大量游離的表面活性劑，與水性環(huán)氧樹(shù)脂固化成膜，它們與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性差、使用壽命短、耐水性差。此后又研發(fā)了第2代水性環(huán)氧固化劑，不過(guò)也有一定局限性。