第42卷第4期 2012年4月
涂料工业
PAINT & COATINGS INDUSTRY
羧基反应法制备水性环氧树脂的工艺研究陆荣，韦军，孙电电（盐城工学院材料工程学院，江苏盐城224051）
Vol.42No.4 Apr.2012
摘要：以N,N-二甲基甲酰胺为催化剂，用乳酸和已二酸对双酚A型环氧树脂E-44进行化学改性而引人亲水基团。探讨了原料的用量、反应温度、反应时间、成盐温度、反应中和度等因素对产物的影响。利用红外光谱对产物的结构进行了表征，并采用激光粒度分析仪对产物的分散液粒径进行了分析。结果表明：制得的改性环氧树脂具有良好的亲水性和稳定性。
关键词：水性环氧树脂；骏基反应法；工艺；改性
中图分类号：TQ630.4*3
文献标识码：A
文章编号：02534312(2012)04003303
TechnologicalResearchonPreparationofWaterborne
EpoxyResinViaCarboxylReaction
Lu Rong,Wei Jun,Sun Diandian
(School of Materials Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangsu 224051, China)
Abstract: By using N,N dimethyl formamide as catalyst, the bisphenol A epoxy resin E 44 was chemically modified for introducing hydrophilic groups by using lactic acid and adipic acid. The influence of amount of raw materials, reaction temperature, reaction time, the temperature of salt formation and the de-gree of neutralization on the products was investigated. The structure of the products was characterized by in-frared spectroscopy , and the particle size distributing of the products was analyzed by laser granularity analy zer. The results showed that the modified epoxy resin could provide good hydrophilicity and stability
Key Words:waterborme epoxy resin; carboxyl reaction; technology; modification
环氧树脂作为三大通用热固性树脂之一，具有优良的工艺性能、机械性能和物理性能，广泛应用于机械电子、航空航天、交通和建筑等领域")。目前全世界范围内40%的环氧树脂用于涂料，且大多数环氧树脂都不溶于水，所以目前常用的环氧树脂涂料大部分都是溶剂型的(2-3)。而有机溶剂易燃、易爆、有毒、污染环境等缺点给储运和施工带来诸多不便。随着社会的进步和人们对环境质量要求的不断提高以及各国环保标准、法规的不断完善，不含或少含挥发性有机化合物(VOC)与空气有害污染物(HAP)的环境友好绿色化学品及材料受到广泛关注，环保型的水性环氧树脂便应运而生，并且越来越受到人们的重视，得到迅速发展。
水性环氧树脂(4)（WER)是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分做介质中而配得的稳定分散体系。目前制备水性化环氧树脂主要有以下几种方法：外加乳化剂法、化学改性法和围化剂乳化法等。化学改性法[3]也称为自乳化法，是利用环氧树脂的环氧基、仲羟基及次甲基上的等活性反应基团，通过化学反应，将其他的亲水性基团或链段(氨基、羧基、酯基等)引人到环氧树脂分子骨架中，使其具有亲水亲油的两亲性质，从而具有类似表面活性剂的性能，改善其水分散性能。本研究利用化学改性法中的羧基反应法对
环氧树脂进行改性，制备出水性环氧树脂。
实验部分 1
1.1主要试剂和仪器
双酚A型环氧树脂E-44：工业品，上海五联化工厂；乳酸：化学纯，天津市北方天医化学试剂厂；已二酸：化学纯，国药集团化学试剂有限公司;NN-二甲基甲酰胺：分析纯，上海申翔化学试剂有限公司；三乙醇胺、正丁醇：分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司。
多功能搅拌器：D-8401，天津市华兴科学仪器厂；激光粒度分析仪：BT-9300S，丹东亦营特仪器有限公司；红外光谱
仪：Nexus670，美国Nicolet公司。 1.2反应机理
以一定量的乳酸和已二酸先后与双酚A型环氧树脂E-44中少量的环氧基发生开环反应引人亲水性基团一COOH,使每个树脂分子中保留尽可能多的环氧基。方面使树脂具备了水分散性，另一方面又保留了相当数量的环氧基，使改性树脂的亲水性和反应活性达到合理的平衡，从面克服了以往改性方法难以两者兼顾的矛盾，具有较高的应用价值。
33
健康·安廣全·环境