水性类型固化剂
水性类型固化剂多采用多元胺，但为了改善多元胺与环氧树脂的相容性，通常对其改性，如酰胺化，或使用聚酰胺和环氧-多胺加成物，目前水性类型固化剂使用最多的是环氧-多胺加成物。随着水性类型固化剂生产技术的不断成熟和进步，水性环氧树脂涂料的用途将越来越广泛。
环氧树脂具有优异的附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等而广泛应用于涂料、粘合剂及复合材料等各个领域。常用的环氧树脂因需使用有机溶剂而限制了其在涂料、胶粘剂行业中的大规模应用。
随着人们对环境保护要求的日益迫切和严格，环氧涂料的水性化是其发展的主要趋势之一，而制备与之匹配的固化剂是环氧涂料水性化的关键。
本文先用聚乙二醇改性环氧树脂，使其具有亲水性，再用二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺分别与改性的环氧树脂合成固化剂。并以该固化剂与环氧树脂乳液复配，检测它们的性能。
实验原料。环氧树脂E-12、E-20、E-44、E-51:工业级;聚乙二醇(PEG):PEG600、PEG800、PEG1000:分析纯;二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、盐酸:分析纯;乙二醇乙醚:化学纯，;丙酮:工业级。
水性环氧树脂乳液。在三口烧瓶中加入计量的聚乙二醇和E-12，水浴加热至70~80℃，搅拌均匀，再滴加催化剂溶液并在75~85℃温度下反应2~3h。在反应初期0·5h内，将水浴温度调至60℃，以移走体系的反应热。
然后每0·5h取样一次，测定环氧基含量至设计值结束反应，得到环氧树脂分散用的乳化剂。将该乳化剂和环氧树脂E-51加入三口烧瓶，加热至75℃后在较低的转速下缓慢滴加去离子水，待水加完后再在较高转速下分散一定时间，得到要求的水性环氧树脂乳液。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)在水中溶解度为48%,dmpa为12%。同时dmba熔点低,为108℃～115℃ ;
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)包装:25kg/包 纸板桶装或纸箱装,内衬铝塑薄膜袋。贮存在通风、干燥、远离火源、并符合防火要求的库房内。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途：
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂，用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子体系，可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
固化剂的合成
(1)改性环氧树脂的合成
在装有冷凝管、温度计、搅拌和恒压漏斗的四口烧瓶中加入计量的环氧树脂和聚乙二醇，以乙二醇乙醚作溶剂，水浴加热至体系温度80℃后滴加催化剂溶液，使体系在恒定温度下反应。反应过程中每0·5h取样1次，测定环氧基含量至设计值结束反应。得到改性的环氧树脂。
(2)固化剂的合成
在三口瓶中加入一定量的多乙烯多胺和溶剂，升温至70℃，搅拌均匀后缓慢加入改性环氧树脂，并及时移走反应热。然后保温反应数小时，再加入一定量的去离子水，搅拌均匀后结束反应。得水性类型固化剂。
水性环氧清漆的配制
按n(环氧)∶n(胺氢)=1∶1称取一定量的水性环氧乳液和固化剂，加入少量的去离子水，较高转速下加入消泡剂、聚结剂、流平剂和成膜助剂，搅拌几分钟，再加入增稠剂，继续搅拌几分钟，得水性环氧清漆。
耐碱性。取一块50mm×50mm的试样，放入20%的NaOH溶液中，观察从样片上开始冒泡的时间，3min内不冒泡为合格。
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