環(huán)氧樹脂在涂料中的應(yīng)用占較大的比例，主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆，但雜環(huán)及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制成的涂料可以用于戶外。

根據(jù)制備方法的不同，環(huán)氧樹脂水性化主要有以下四種方法：機械法、化學(xué)改性法、相反轉(zhuǎn)法和固化劑乳化法等。

1、機械法

機械法即直接乳化法，可用球磨機、膠體磨、均氏器等將固體環(huán)氧樹脂預(yù)先磨成微米級的環(huán)氧樹脂粉末，然后加入乳化劑水溶液，再通過機械攪拌將粒子分散于水中；或?qū)h(huán)氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。用機械法制備水性環(huán)氧樹脂乳液的優(yōu)點是工藝簡單，所需乳化劑用量較少，但乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒尺寸較大，粒子形狀不規(guī)則且尺寸分布較寬，所配得的乳液穩(wěn)定性差，粒子之間容易相互碰撞而發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，并且該乳液的成膜性能也欠佳。當(dāng)然提高攪拌分散時的溫度可以促進乳化劑分子在環(huán)氧樹脂微粒表面更為有效地吸附，使得環(huán)氧樹脂微粒能較為穩(wěn)定地分散在水相中。

2、化學(xué)改性法

化學(xué)改性法又稱自乳化法，即將一些親水性的基團引入到環(huán)氧樹脂分子鏈上，或嵌段或接枝，使環(huán)氧樹脂獲得自乳化的性質(zhì)，當(dāng)這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由于帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學(xué)條件，就可形成穩(wěn)定的水性環(huán)氧樹脂乳液，這是化學(xué)改性法制備水性環(huán)氧樹脂的基本原理。根據(jù)引入的具有表面活性作用的親水基團性質(zhì)的不同，化學(xué)改性法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。

3、相反轉(zhuǎn)法

相反轉(zhuǎn)是一種制備高分子量環(huán)氧樹脂乳液較為有效的方法，II型水性環(huán)氧樹脂涂料體系所用的乳液通常采用相反轉(zhuǎn)方法制備。相反轉(zhuǎn)原指多組分體系（如油/水/乳化劑）中的連續(xù)相在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的過程，如在油/水/乳化劑體系中，其連續(xù)相由水相向油相（或從油相向水相）的轉(zhuǎn)變，在連續(xù)相轉(zhuǎn)變區(qū)，體系的界面張力較低，因而分散相的尺寸較小。通常的制備方法是在高剪切力條件下先將乳化劑與環(huán)氧樹脂均勻混合，隨后在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入水，隨著加水量的增加，整個體系逐步由油包水型轉(zhuǎn)變?yōu)樗托?，形成均勻穩(wěn)定的水可稀釋體系。乳化過程通常在常溫下進行，對于固態(tài)環(huán)氧樹脂，往往需要借助于少量溶劑和加熱使環(huán)氧樹脂粘度降低后再進行乳化。

4、固化劑乳化法

水性環(huán)氧樹脂體系通常采用固化劑乳化法來制備水性環(huán)氧樹脂乳液。這類體系中的環(huán)氧樹脂一般預(yù)先不乳化，而由水性環(huán)氧固化劑在使用前混合乳化，因而這類固化劑必須既是交聯(lián)劑又是乳化劑。水性環(huán)氧固化劑是以多胺為基礎(chǔ)，對多胺固化劑進行加成、接枝、擴鏈和封端，在其分子中引入具有表面活性作用的非離子型表面活性鏈段，對低分子量的液體環(huán)氧樹脂具有良好的乳化作用。用固化劑乳化法制備水性環(huán)氧樹脂體系的優(yōu)勢是在使用前由固化劑直接乳化環(huán)氧樹脂，不需考慮環(huán)氧樹脂乳液的儲存穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性；缺點是配得的乳液適用期短。

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