环氧树脂涂料具有良好的力学性能和耐久性,所以在涂料行业中占有重要的地位。然而传统的溶剂型环氧涂料中含有大量有机溶剂,会给生态环境和人类带来危害,因此水性化是环氧涂料发展的必然趋势。
近年来关于水性环氧树脂的报道日益见多,大多数水性环氧都是通过在树脂的主体结构上引入亲水性基团,但这样会破坏部分环氧基,从而使得固化效果不理想。所以通过制备自乳化型水性固化剂来实现环氧树脂的水性化具有重要的意义。
传统的水性环氧固化剂多为脂肪族多胺的改性产物。主要是利用环氧树脂上的环氧基与脂肪胺反应,在亲水性较好的脂肪胺中引入疏水性的环氧树脂长链,但是由于脂肪胺与普通的环氧树脂加成后,其亲水性下降,因此为了保证固化剂在水中具有良好的分散效果,常用有机酸(如冰乙酸、丙烯酸等)中和成盐,即形成离子型水性环氧固化剂。
由于有机__酸的存在会导致涂膜性能下降,且涂敷在金属制件上易产生闪锈,还会对环境造成污染;另外,离子型水性环氧固化剂对pH比较敏感,当与碱性颜填料一起使用时,易出现失稳现象。采光板
因此,开发非离子型水性环氧固化剂具有广泛的发展前景。目前,国外关于非离子型水性环氧固化剂合成的文献报道较少,虽有少量专利文献报道,但其制备工艺一般比较复杂。
国内则更少,其中主要代表是华南理工大学周继亮研制的非离子型水性环氧固化剂,但是由于这种固化剂是采用二次扩链反应制得的,相对分子质量较大,其亲水性不佳,且黏度也较大,从而对环氧树脂的乳化效果不理想。
本文拟采用分子设计的原理,在传统的环氧树脂-多胺加成物类水性环氧固化剂中引入较长的疏水性烷基链,使得该固化剂具有自乳化功能。主要思路是利用十八胺(OCTA)与乙二醇缩水甘油醚(SY-669)反应,制得一种两端为环氧基,中间氮原子上接有长的疏水烷基侧链的双环氧基化合物,再用脂肪胺对该化合物进行封端。
由于引入亲水性较好的醚键、羟基、氨基和疏水性较好的十八烷基链,所以该固化剂本身就是一种端氨基表面活性剂。相对其他水性固化剂,该固化剂在水中对液体环氧树脂具有良好的乳化效果。同时由于该固化剂中含有较长的烷基链,所以固化后的环氧树脂具有优异的柔韧性。采光板