固化劑:水性環氧地坪性能關鍵
作為水性環氧樹脂涂料的一種,水性環氧樹脂地坪涂料的性能在很大程度上同樣取決于水性環氧固化劑,環氧樹脂行業協會的專家說,水性環氧固化劑是決定水性環氧地坪涂料終性能的關鍵組分之一,并提醒業界重視水性環氧固化劑的作用。
作為水性環氧樹脂的固化劑,應能夠較好地溶解或分散在水中,而且在水中能夠穩定存在,與環氧樹脂要有良好的相容性。對固化劑的要求是:可直接乳化環氧樹脂或與水性環氧樹脂乳液配成穩定的水性環氧樹脂體系,同時體系的流變性能、適用期、固化條件和涂膜性能也應滿足地坪涂料使用的要求。不同的固化劑的作用、性能不同,環氧樹脂行業協會專家詳細介紹了它們的用法。專家說酸酐遇水會分解,不適合作為水性環氧樹脂的固化劑,并且水性環氧地坪涂料常用在室溫固化的場合,因而常用的水性環氧固化劑大多為多元胺或其改性產物,利用其分子中胺基上的活潑氫與環氧樹脂分子中的環氧基反應。多元胺常用的改性方法有以下3種:一是由多元胺與單脂肪酸反應制得的酰胺化的多胺,二是由二聚酸與多元胺進行縮合而成的聚酰胺,三是由多元胺與環氧樹脂加成得到的多胺-環氧加成物。這3種方法均采用在多元胺分子鏈中引入非極性基團,使得改性后的多胺固化劑具有兩親性結構,以改善與環氧樹脂的相容性。
酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性,無需借助于助溶劑或乳化劑的作用就可獲得一定范圍的水可稀釋性,從而可以用作水性環氧樹脂的固化劑。并且酰胺化的多胺具有表面活性劑的作用,低分子量液體環氧樹脂不需要預先乳化,而由酰胺化多胺在施工前混合乳化,用酰胺化多胺乳化環氧樹脂配成的水性環氧體系具有施工性能好,適用期長等優點。專家認為,用單脂肪酸改性的酰胺化多胺固化劑與環氧樹脂的相容性不是太好,容易發生相分離而在涂膜表面出現浮油和凹坑等表面缺陷,并且固化不充分造成涂膜的耐化學性能和耐濕性較差。采用二聚酸與多元胺進行縮合來制備水性聚酰胺固化劑,這樣改性可改善與環氧樹脂的相容性,涂膜表面也不會出現因不相容而造成的表面缺陷。但用聚酰胺固化劑乳化的環氧樹脂體系的適用期較短,一般不超過一小時就會凝膠化,這對于地坪施工會帶來一定的麻煩。并且用聚酰胺固化的涂膜柔韌性較差、抗沖性能較差、涂膜偏脆。水性聚酰胺固化劑由于合成時二聚酸中不飽和雙鍵的存在而容易被空氣中的氧氣氧化導致固化劑的顏色變深,不適合作為色澤要求較高的水性環氧地坪涂料的 固化劑。
由于用酰胺化多胺和聚酰胺水性固化劑固化的涂膜或多或少存在缺陷, 而改性后的涂膜性能又沒有明顯改良,因此國外采用的水性環氧固化劑為多元胺―環氧加成物,采用環氧樹脂與多元胺反應,在多元胺分子鏈中引入環氧樹脂分子鏈使得合成后的固化劑具有親環氧樹脂的分子結構,減少固化劑分子中伯胺基團的含量可明顯降低固化劑的活性,使得用這種類型的水性環氧固化劑乳化的環氧體系的適用期有所延長。并通過添加聚氧化烷基多胺的方法來改善涂膜偏脆的問題。環氧樹脂行業協會的專家說,若該水性環氧固化劑要具有乳化環氧樹脂的功能,則需通過在固化劑分子鏈中引入氧化烷基鏈段或離子基團來獲得。國內合成的水性環氧固化劑GCA01屬于典型的多胺―環氧加成改性固化劑,可用水進行稀釋,稀釋過程中不會出現類似于水性聚酰胺固化劑稀釋時由于膠束 的形成和聚酰胺與水之間的氫鍵作用產生的“水峰”現象。并且固化劑分子中含有表 面活性鏈段,能將低分子量環氧樹脂直接乳化。
作為水性環氧樹脂的固化劑,應能夠較好地溶解或分散在水中,而且在水中能夠穩定存在,與環氧樹脂要有良好的相容性。對固化劑的要求是:可直接乳化環氧樹脂或與水性環氧樹脂乳液配成穩定的水性環氧樹脂體系,同時體系的流變性能、適用期、固化條件和涂膜性能也應滿足地坪涂料使用的要求。不同的固化劑的作用、性能不同,環氧樹脂行業協會專家詳細介紹了它們的用法。專家說酸酐遇水會分解,不適合作為水性環氧樹脂的固化劑,并且水性環氧地坪涂料常用在室溫固化的場合,因而常用的水性環氧固化劑大多為多元胺或其改性產物,利用其分子中胺基上的活潑氫與環氧樹脂分子中的環氧基反應。多元胺常用的改性方法有以下3種:一是由多元胺與單脂肪酸反應制得的酰胺化的多胺,二是由二聚酸與多元胺進行縮合而成的聚酰胺,三是由多元胺與環氧樹脂加成得到的多胺-環氧加成物。這3種方法均采用在多元胺分子鏈中引入非極性基團,使得改性后的多胺固化劑具有兩親性結構,以改善與環氧樹脂的相容性。
酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性,無需借助于助溶劑或乳化劑的作用就可獲得一定范圍的水可稀釋性,從而可以用作水性環氧樹脂的固化劑。并且酰胺化的多胺具有表面活性劑的作用,低分子量液體環氧樹脂不需要預先乳化,而由酰胺化多胺在施工前混合乳化,用酰胺化多胺乳化環氧樹脂配成的水性環氧體系具有施工性能好,適用期長等優點。專家認為,用單脂肪酸改性的酰胺化多胺固化劑與環氧樹脂的相容性不是太好,容易發生相分離而在涂膜表面出現浮油和凹坑等表面缺陷,并且固化不充分造成涂膜的耐化學性能和耐濕性較差。采用二聚酸與多元胺進行縮合來制備水性聚酰胺固化劑,這樣改性可改善與環氧樹脂的相容性,涂膜表面也不會出現因不相容而造成的表面缺陷。但用聚酰胺固化劑乳化的環氧樹脂體系的適用期較短,一般不超過一小時就會凝膠化,這對于地坪施工會帶來一定的麻煩。并且用聚酰胺固化的涂膜柔韌性較差、抗沖性能較差、涂膜偏脆。水性聚酰胺固化劑由于合成時二聚酸中不飽和雙鍵的存在而容易被空氣中的氧氣氧化導致固化劑的顏色變深,不適合作為色澤要求較高的水性環氧地坪涂料的 固化劑。
由于用酰胺化多胺和聚酰胺水性固化劑固化的涂膜或多或少存在缺陷, 而改性后的涂膜性能又沒有明顯改良,因此國外采用的水性環氧固化劑為多元胺―環氧加成物,采用環氧樹脂與多元胺反應,在多元胺分子鏈中引入環氧樹脂分子鏈使得合成后的固化劑具有親環氧樹脂的分子結構,減少固化劑分子中伯胺基團的含量可明顯降低固化劑的活性,使得用這種類型的水性環氧固化劑乳化的環氧體系的適用期有所延長。并通過添加聚氧化烷基多胺的方法來改善涂膜偏脆的問題。環氧樹脂行業協會的專家說,若該水性環氧固化劑要具有乳化環氧樹脂的功能,則需通過在固化劑分子鏈中引入氧化烷基鏈段或離子基團來獲得。國內合成的水性環氧固化劑GCA01屬于典型的多胺―環氧加成改性固化劑,可用水進行稀釋,稀釋過程中不會出現類似于水性聚酰胺固化劑稀釋時由于膠束 的形成和聚酰胺與水之間的氫鍵作用產生的“水峰”現象。并且固化劑分子中含有表 面活性鏈段,能將低分子量環氧樹脂直接乳化。










































