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酚醛環氧樹脂的水溶研究

發布日期:2018-07-27 作者: 點擊:

作為三大通用熱固性樹脂之一,遼寧環氧樹脂酚醛環氧樹脂以其優良的工藝性能、機械性能和物理性能,廣泛應用于機械電子、航空航天、交通、建筑等領域。隨著對環境保護的要求日益迫切和嚴格,傳統溶劑型環氧樹脂的應用受到了很大的限制。為解決這一問題,從2 0世紀70年代起,人們開始研究具有環境友好特性的水性環氧樹脂體系 。對環氧樹脂水性化改性的方法可分為兩大類,即外加乳化劑法和化學改性法 。外加乳化劑法是在加入一定量乳化劑的作用下,借助于超聲波振蕩、高速攪拌或均質機乳化等手段將環氧樹脂以微粒狀態分散于水中,形成穩定的水乳液。這樣得到的乳化體系一般難以達到理想的貯存穩定性。同時由于使用了較多的乳化劑,這些乳化劑最終大部分會留在固化物中,從而使固化物的機械性能、耐水性和耐溶劑性等比溶劑型的差?;瘜W改性方法主要是通過打開環氧基引入極性基團 和通過自由基引發接枝反應 將極性基團引入環氧樹脂分子鏈上,使環氧樹脂獲得水溶性或水分散性。但開環反應會使改性樹脂失去部分具有較大反應活性的環氧基,因而僅適合多官能團(f >2 )環氧樹脂的改性,否則,改性物難以形成高度交聯結構,固化物的性能差。接枝反應一般是將環氧樹脂溶于溶劑中,在投入丙烯酸類單體(如甲基丙烯酸、丙烯酸等)及引發劑,靠自由基的轉移使環氧樹脂分子中的亞甲基-CH2-(或-CH-)成為活性點而引發丙烯酸類單體聚合,這種方法雖然理論上不破壞環氧基,但接枝反應與丙烯酸類單體的自聚是一種競爭反應,接枝率難以控制,而且,丙烯酸的羥基在適當溫度下也可以和環氧基反應,可見,接枝反應工藝復雜,產物結構難以控制。選用酚醛型環氧樹脂F-51,用一定量的二乙醇胺與F-51樹脂分子中少部分環氧基發生加成反應引入親水基團,使每個樹脂分子中保留盡可能多的環氧基,這樣,一方面使樹脂具備了水溶性或水分散性,另一方面保留了相當數量的環氧基,使改性樹脂的親水性和反應活性達到合理的平衡,從而克服了改性方法難以兩者兼得的矛盾,具有優良的應用價值。


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