第三代水性環氧固化劑優勢突出

  20世紀90年代初期，由美國Shell企業首先研製開發出雙組分水分散體的環氧樹脂體系，即為3代水性環氧體系。該環氧樹脂體系有一個顯著的特點，即：把環氧樹脂和固化劑都設計成水分散體。固化劑則合成為一種具有一定的疏水性(即親油性，該項技術一直非常保密)，與環氧樹脂具有相同或接近的HLB值，改變了過去胺類固化劑是水可溶性的狀態，提高了與樹脂的匹配性。環氧樹脂則提高了親水性、，可自乳化。水分散型環氧體系的另一重大改進是：將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑的分子中。這一新技術有效地降低了表面活性劑的用量，並且體系中不存在游離的表面活性劑。從而降低了塗料對水性溶劑的敏感性，增加了體系的穩定性。

    由於兩組分都是分散體，兩組分混合後是以粒子狀態均勻分散在水相中，並發生一個反乳化過程，這個過程發生很快，例如某公司的產品：環氧乳液(粒徑0.1～0.2μm、pH7.5)和自乳化固化劑(粒徑0.1μm、pH11)，按配方要求計量後，混和前的黏度分別為26mPa•s和1200mPa•s，混和後的黏度為30mPa•s、pH9，粘度越低越易混合均勻。粒徑越小所得到的漆膜越緻密，高的OH值避免了鋼鐵表面的閃蝕。因此當塗膜乾燥時，鋼鐵表面不產生閃蝕，固化後所得的漆膜很均勻。從漆膜的耐水性和耐化學腐蝕性表明，漆膜不存在游離的小分子。漆膜性能達到與接近溶劑型環氧漆膜的性能，使水性環氧經濟價值得到了提升。由於技術原因至今該項成果未見公開報導。

    該類自乳化環氧固化劑國內已由浙江安邦新材料發展有限公司開發成功並已實現產業化生產。水性雙組分環氧塗料在市場上已有許多應用，如高性能的耐鹼封閉底漆、設備防腐底漆、工業廠房地坪漆、運輸工具底漆、汽車維修底漆以及工業維修漆等。因此室溫固化的水性環氧塗料將有很大的發展前景，國外已研究和開發了很多新的品種。國內在新型水性環氧雙分散體系，領域的研究應用與國外存在一定差距。今後的發展方向是改善塗料交聯度、硬度和柔順性，縮短固化時間、提高力學性能、擴大應用領域。在開發水性環氧乳液的同時，不應該忽略環氧乳液的重要夥伴一—水性環氧固化劑的開發。最早的水性環氧固化劑的合成工藝，固化劑中由於含有大量游離的表面活性劑，與水性環氧樹脂固化成膜，它們與環氧樹脂的相容性差、使用壽命短、耐水性差。此後又研發了第2代水性環氧固化劑，不過也有一定局限性。