1.4固化劑乳化法

用可溶于水或可水分散的物質(zhì)如雙氰氨、取代咪唑或胺作固化劑可得到水分散體系，此時固化劑具有固化和乳化雙重作用。將多元胺固化劑進行擴鏈、接枝、成鹽，使其成為具有親環(huán)氧樹脂分子結(jié)構的水分散型固化劑，同時它作為陽離子型乳化劑對環(huán)氧樹脂進行乳化，兩組分混合后可制成穩(wěn)定的乳液。按乳化聚合物的顆粒組成可將乳液劃分為I型和II型，I型由低分子質(zhì)量的液態(tài)環(huán)氧樹脂和水性固化劑組成，II型由高分子量固體環(huán)氧樹脂及水性固化劑組成[9]。例如：環(huán)氧樹脂和過量的二乙烯三胺反應，形成胺封端的環(huán)氧樹脂加成物，真空蒸餾除去多余的二乙烯三胺，再加入單環(huán)氧基化合物將氨基上的伯氫反應掉，最后加入乙酸中和，制成酸中和的環(huán)氧樹脂固化劑。此固化劑可分散于水中，向其水溶液中直接加入環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂乳液，均可形成穩(wěn)定的水乳化環(huán)氧-胺組合物，可配制水性常溫固化清漆[7]。美國殼牌化學公司開發(fā)了一種新的室溫固化水性環(huán)氧涂料，要求固化劑具有適當?shù)氖杷裕⑴c樹脂有很好的相溶性，即要求固化劑在水中的溶解性不能太強。環(huán)氧樹脂和固化劑都是分散體，兩組分混合后是相互分離的，可用水來降解黏度而不會發(fā)生相分離，不用加入其他有機試劑，所得的漆膜也很均勻。

綜上所述，機械法和相反轉(zhuǎn)法制備環(huán)氧樹脂的工藝簡單、成本低廉，但是其乳夜粒徑通常為微米級；化學改性法雖然制備步驟多、成本比前兩者高，但化學改性法制備的水性環(huán)氧乳夜粒徑較小，通常為幾十到幾百個納米。因此，化學改性法在某些方面具有實際意義。環(huán)氧樹脂的水性化方法是很多的，而經(jīng)過適當?shù)暮铣陕肪€制成的水性環(huán)氧樹脂附著力、耐化學品性、硬度、抗腐蝕性等方面都具有良好的性能，并有效地降低了VOC含量。

2國內(nèi)外水性環(huán)氧樹脂技術的發(fā)展概況

由于傳統(tǒng)的溶劑型環(huán)氧樹脂涂料需使用大量的有機溶劑，在施工和固化成膜后，有機溶劑揮發(fā)于大氣中，這些揮發(fā)性有機物質(zhì)稱為VOC。開發(fā)具有環(huán)保效益的環(huán)氧樹脂水性化技術成為各國研究的熱點。從20世紀70年代起，國外就開始研究具有環(huán)境友好特性的水性環(huán)氧樹脂體系。為適應環(huán)保法規(guī)對VOC的限制，我國從20世紀90年代初開始水性環(huán)氧體系和水性環(huán)氧涂料的開發(fā)。中國化工報2004年7月13日報道：浙江安邦新材料發(fā)展有限公司剛開發(fā)研制成功的水分散型自乳化環(huán)氧樹脂體系屬于第三代環(huán)氧體系。改性環(huán)氧體系的一個顯著特點是把固化劑和樹脂均設計成分散體形式。其關鍵技術是合成一種水分散性并與環(huán)氧樹脂匹配性好的固化劑。該體系的另一個重要改進是將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑中，增加了體系的穩(wěn)定性，其技術達到了美國殼牌公司同類產(chǎn)品水平。用體系環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的涂料產(chǎn)品，除具有硬度高、附著力好、耐水性佳、耐腐蝕性優(yōu)良等特點外，其VOC含量遠遠小于國家標準規(guī)定含量，其是一種真正的水性，環(huán)保型綠色高性能產(chǎn)品。