近年來，由于人們對環(huán)境保護的日益關注，使水性涂料的需求量不斷增加。水性環(huán)氧樹脂的研制和開發(fā)也得到了長足的進展。
環(huán)氧樹脂（epoxy, EP）本身不溶于水，要制備穩(wěn)定的水性環(huán)氧樹脂乳液，必須設法在其分子鏈中引入強親水基團或者在體系中加入親水親油組分。根據(jù)制備方法的不同，環(huán)氧樹脂水性化方法有機械法、化學改性法和相反轉法三種方法。其中，化學改性法可以獲得自乳化型水性環(huán)氧樹脂乳液，屬于無皂乳液的一種。這種方法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液的分散相粒子的尺寸很小，約為幾十到幾百個納米，頗具應用價值。自乳化型水性環(huán)氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。陰離子型改型方法最受矚目。主要途徑有功能性單體擴鏈法和自由基接枝改性法兩種。
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid，AMPS），屬強酸型酸性化合物。本文采用中等相對分子質量的環(huán)氧樹脂為原料，AMPS 為改性劑，過氧化苯甲酰（benzoperoxide，BPO）為自由基引發(fā)劑，由溶液聚合的方法獲得AMPS 改性環(huán)氧樹脂，加水可直接形成穩(wěn)定的乳液，試驗重現(xiàn)性好。從而開發(fā)出一種制備水性環(huán)氧樹脂的新途徑，有一定的應用價值。
1 實驗部分
1.1 儀器及試劑
試劑：雙酚A 型環(huán)氧樹脂CYD-011，環(huán)氧值為0.20～0.22， AMPS，過氧化苯甲酰（BPO），正丁醇，乙二醇丁醚，N,N-二甲基乙醇胺，N,N-二甲基甲酰胺（N,N-dimethylformamide，DMF）。
主要儀器：奧氏粘度計；FE-1700 型FTIR 紅外光譜儀；MS-2000Y 英國馬爾文激光度分析儀；電熱套；CSS01 恒溫水浴槽；J1-1 定時電動攪拌器；DZF-1B 型真空干燥箱。
1.2 環(huán)氧樹脂的改性反應
用正丁醇和乙二醇丁醚組成的混合溶劑（質量比1:1）預溶解環(huán)氧樹脂，置于裝有攪拌器、恒壓漏斗、冷凝管和氮氣導管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，升溫至110℃，加入一半的BPO 的丙酮溶液（配成10%濃度），反應15 min；將AMPS 溶解于水和DMF 的混合溶劑中，在1.5～2 h 內緩慢滴加進燒瓶中，繼續(xù)保溫一段時間，其間分兩次加入剩下的BPO溶液。反應結束后得深黃或紅褐色透明粘稠的溶液，即為AMPS改性環(huán)氧樹脂溶液。
1.3 水可分散性乳液的制備
在 50℃的AMPS 改性環(huán)氧樹脂溶液中，不去溶劑，在攪拌條件下緩慢加入去離子水即得水性環(huán)氧樹脂乳液。
1.4 反應過程中特性粘數(shù)[η]、酸值、固含量的測定
在反應過程中定時取樣，測定特性粘數(shù)[η]、酸值、固含量。
用一定量的 DMF 溶解部分樣品，將其配成濃度為5 g 溶質/1000 mL 溶液的體系，用奧氏粘度計于30℃恒溫槽中測定特性粘數(shù)[η]。
用 NaOH 的乙醇溶液滴定計算體系的酸值變化。
用烘干法測定樣品固含量。
