要重视水性环氧固化剂的开发

    【集萃网观察】20世纪90年代初期，由美国Shell企业首先研制开发出双组分水分散体的环氧树脂体系，即为3代水性环氧体系。该环氧树脂体系有一个显著的特点，即：把环氧树脂和固化剂都设计成水分散体。固化剂则合成为一种具有一定的疏水性(即亲油性，该项技术一直非常保密)，与环氧树脂具有相同或接近的HLB值，改变了过去胺类固化剂是水可溶性的状态，提高了与树脂的匹配性。环氧树脂则提高了亲水性、，可自乳化。水分散型环氧体系的另一重大改进是：将亲水性的非离子表面活性剂连接到树脂和固化剂的分子中。这一新技术有效地降低了表面活性剂的用量，并且体系中不存在游离的表面活性剂。从而降低了涂料对水性溶剂的敏感性，增加了体系的稳定性。

    由于两组分都是分散体，两组分混合后是以粒子状态均匀分散在水相中，并发生一个反乳化过程，这个过程发生很快，例如某公司的产品：环氧乳液(粒径0.1～0.2μm、pH7.5)和自乳化固化剂(粒径0.1μm、pH11)，按配方要求计量后，混和前的黏度分别为26mPa•s和1200mPa•s，混和后的黏度为30mPa•s、pH9，粘度越低越易混合均匀。粒径越小所得到的涂膜越致密，高的OH值避免了钢铁表面的闪蚀。因此当涂膜干燥时，钢铁表面不产生闪蚀，固化后所得的涂膜很均匀。从涂膜的耐水性和耐化学腐蚀性表明，涂膜不存在游离的小分子。涂膜性能达到与接近溶剂型环氧涂膜的性能，使水性环氧经济价值得到了提升。由于技术原因至今该项成果未见公开报道。

    该类自乳化环氧固化剂国内已有国内公司开发成功并已实现产业化生产，但国内在新型水性环氧双分散体系，领域的研究应用与国外存在一定差距。今后的发展方向是改善涂料交联度、硬度和柔顺性，缩短固化时间、提高力学性能、扩大应用领域。在开发水性环氧乳液的同时，不应该忽略环氧乳液的重要伙伴??水性环氧固化剂的开发。最早的水性环氧固化剂的合成工艺，固化剂中由于含有大量游离的表面活性剂，与水性环氧树脂固化成膜，它们与环氧树脂的相容性差、使用寿命短、耐水性差。此后虽研发了第2代水性环氧固化剂，不过也有一定局限性。