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機械法、相反轉(zhuǎn)法和化學改性法是環(huán)氧樹脂水性化制備的主要方法。本文重點介紹化學改性法。此法主要是通過打開環(huán)氧樹脂分子中的環(huán)氧鍵,引入極性基團(如磺酸基、羧基、胺基和聚醚等)或者通過自由基引發(fā)接枝反應將極性基團引入環(huán)氧樹脂分子骨架中,這些親水性基團或者具有表面活性的鏈段能幫助環(huán)氧樹脂在水中分散,使其具有水分散性或水溶性。由于引入極性基團類型的不同,化學改性法又可分為酯化法、醚化法和接枝反應法。
1.1 酯化法
常用酯化法有:1)環(huán)氧樹脂與不飽和脂肪酸反應成環(huán)氧酯,再與不飽和二元酸(酐)和環(huán)氧樹脂上的脂肪酸雙鍵通過加成反應而生成富含羧基的化合物,最后用胺中和成水溶性樹脂;2)環(huán)氧樹脂與磷酸反應生成環(huán)氧酸酯,再與胺中和含富馬酸基團的樹脂從而制得1種穩(wěn)定的水性分散體;3)環(huán)氧樹脂與丙烯酸反應開環(huán)酯化,然后用胺類水解中和,或者采用環(huán)氧樹脂與丙烯酸酯發(fā)生酯基轉(zhuǎn)移反應,生成丙烯酸改性環(huán)氧樹脂,該法制得的水乳體系可用作罐內(nèi)表涂料;4)采用亞硫酸鈉與環(huán)氧基化合物反應制得水性化環(huán)氧樹脂。
1.2 醚化法
該法是由環(huán)氧樹脂與羧基苯酸甲酯或?qū)Π被郊姿徇M行反應,經(jīng)水解中和而制得,此外也有采用環(huán)氧樹脂與巰基乙酸進行醚化,后經(jīng)水解中和而制得。中科院化學所張肇英等人采用對氨基苯甲酸與環(huán)氧樹脂反應制得1種水性環(huán)氧樹脂,其水性環(huán)氧涂料性能非常好。
1.3 接枝共聚反應法