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環(huán)氧樹(shù)脂水性化技術(shù)的研究進(jìn)展(2)

1.1機(jī)械法

機(jī)械法即直接法,可用球磨機(jī)、膠體磨、均質(zhì)器等將環(huán)氧樹(shù)脂磨碎,再加入乳化劑水溶液,然后通過(guò)機(jī)械攪拌將粒子分散于水中;或?qū)h(huán)氧樹(shù)脂和乳化劑混合,加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?,在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液[3]??刹捎玫娜榛瘎┯芯垩跻蚁┩榉蓟?、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯等,另外也可自制活性乳化劑。專利[4]報(bào)道,采用聚乙二酸,雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂在路易斯酸的催化作用下也可制得環(huán)氧樹(shù)脂乳化劑。此方法的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,成本低廉,乳化劑用量較少,但環(huán)氧樹(shù)脂在乳液分散相中微粒較大,約50μm左右。粒子形狀不規(guī)則且尺寸分布較寬,導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性差,涂料成膜性能也欠佳。而且由于非離子表面活性劑的存在,影響涂膜的外觀和一些性能。

1.2相反轉(zhuǎn)法

相反轉(zhuǎn)法即通過(guò)改變水相的體積,將聚合物從油包水(W/O)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成水包油(O/W)狀態(tài)。其是一種制備高分子樹(shù)脂乳液較為有效的方法,幾乎可將所有的高分子樹(shù)脂借助于外加乳化劑的作用并通過(guò)物理乳化的方法制得相應(yīng)的乳液。相反轉(zhuǎn)原指多組分體系中的連續(xù)相在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,如在油/水/乳化劑體系中,當(dāng)連續(xù)相由水相向油相(或從油相向水相)轉(zhuǎn)變時(shí),在連續(xù)相轉(zhuǎn)變區(qū),體系的界面張力最低,因而分散相的尺寸最小。通過(guò)相反轉(zhuǎn)法將高分子樹(shù)脂乳化為乳液,其分散相的平均粒徑一般為1~2μm[5]。用相反轉(zhuǎn)法制備水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的具體過(guò)程是在高速剪切作用下緩慢地向體系中加入蒸餾水,隨著加水量的增加,整個(gè)體系逐步由油包水向水包油轉(zhuǎn)變,形成穩(wěn)定的水可稀釋體系。在這一過(guò)程中,水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液的許多性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變,如體系的黏度、導(dǎo)電性和表面張力等,通過(guò)測(cè)定體系乳化過(guò)程中的電導(dǎo)率和黏度的變化就可判斷相反轉(zhuǎn)是否完全。該乳化過(guò)程可在室溫環(huán)境下進(jìn)行,對(duì)于固體環(huán)氧樹(shù)脂,則需要借助于少量有機(jī)溶劑或進(jìn)行加熱來(lái)降低環(huán)氧樹(shù)脂的本體黏度,然后再進(jìn)行乳化[6]。

我國(guó)在此方面的研究較多,王進(jìn)等用聚乙二醇—鄰苯二甲酸酐—環(huán)氧樹(shù)脂E-44多元嵌段共聚體為乳化劑,將環(huán)氧樹(shù)脂E-44乳化成水包油的穩(wěn)定水基乳液,并用乳液體系電導(dǎo)率和黏度的變化表征了相反轉(zhuǎn)乳化過(guò)程。施雪珍等采用環(huán)氧樹(shù)脂和非離子表面活性劑反應(yīng),合成反應(yīng)型水性環(huán)氧乳化劑,將具有表面活性的分子鏈段引入環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈中,并借助于相反轉(zhuǎn)技術(shù)制備了水性環(huán)氧乳液[7-8]。

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