水性環(huán)氧樹脂多元胺固化劑的合成與活性研究.pdf

1、水性環(huán)氧胺類固化劑是配合水性環(huán)氧樹脂使用的，構(gòu)成水性環(huán)氧體系。水性環(huán)氧體系在保留傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂所具有的優(yōu)異的附著性、熱穩(wěn)定性、耐化學品性、絕緣性等特性的基礎(chǔ)上，以水為分散介質(zhì)，不含或只含有少量有機溶劑，是一類環(huán)境友好的高分子材料。隨著對環(huán)境保護的要求日益嚴格，不含揮發(fā)性有機化合物(VOC)，或低VOC，或不含有害空氣污染物(HAP)的體系已成為環(huán)氧體系新的研究方向。 水性環(huán)氧固化劑是水性環(huán)氧應(yīng)用的關(guān)鍵，合成水性環(huán)氧固化劑牽涉的問題

2、要比合成水性環(huán)氧樹脂本身復(fù)雜得多，難度也要大很多。目前只能說是針對某一種類環(huán)氧樹脂來合成與之配套的固化劑，因此每開發(fā)一種新的固化劑就可以解決一個方面的問題，就相當于開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂或開辟了環(huán)氧樹脂一個新的用途。可見開發(fā)固化劑遠比開發(fā)新型環(huán)氧樹脂更為重要。但目前國內(nèi)這方面的研究還較少，尚無較好的固化劑產(chǎn)品推出，合成方法比較傳統(tǒng)。 本論文先選取二乙烯三胺作為改性對象，合成一種水溶性好，對環(huán)氧樹脂又有較好乳化作用的改性二乙烯三胺固

3、化劑。由于水性固化劑的非普適性，在衡量改性固化劑上有一定的困難。本文用測定改性固化劑不同凝膠溫度下的凝膠時間的方法來表征它們的反應(yīng)活性，以衡量摩爾比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、溶劑種類的變化對改性固化劑反應(yīng)活性的影響，最后確定最佳的反應(yīng)條件。在工藝上，改變以往在反應(yīng)結(jié)束前滴加有機酸以達到平衡固化劑的親水親油平衡值、保持乳液穩(wěn)定的目的，但是這一工藝存在致命缺陷：殘留的有機酸會降低涂膜的耐水性和耐腐蝕性，本實驗通過調(diào)整其它條件(如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時

4、間等)在不加有機酸的情況下，同樣制得能長期穩(wěn)定存在的改性固化劑。在工藝的改善上，本實驗還采用了前后在不同溫度下采用不同的助溶劑的方法，目的是在反應(yīng)開始前期低溫度下使用有抑止開環(huán)反應(yīng)作用的丙酮溶劑使體系反應(yīng)放緩，讓活性較大的伯胺優(yōu)先反應(yīng)而保留仲胺氫，在反應(yīng)后期，隨著環(huán)氧基團的消耗，剩余未反應(yīng)的伯胺在高溫及乙二醇丁醚溶劑下繼續(xù)開環(huán)反應(yīng)，最大限度把伯胺轉(zhuǎn)化成仲胺。經(jīng)過測定證明，該工藝下制得的改性二乙烯三胺的反應(yīng)活性最小。同時紅外光譜分析顯示，