水性环氧树脂涂料学习教案

1、会计学1水性环氧树脂水性环氧树脂(hun yn sh zh)涂料涂料第一页，共71页。第2页/共71页第二页，共71页。 第3页/共71页第三页，共71页。第4页/共71页第四页，共71页。第5页/共71页第五页，共71页。第6页/共71页第六页，共71页。第7页/共71页第七页，共71页。第8页/共71页第八页，共71页。第9页/共71页第九页，共71页。第10页/共71页第十页，共71页。第11页/共71页第十一页，共71页。室温固化水性环氧涂料(tlio)分类类型类型树脂形态树脂形态固化剂形式固化剂形式1液体或乳液水溶性胺2固体水分散体水溶性胺3液体/固体的乳液酸或胺官能团的丙烯分散体4

2、液体或乳液胺分散体5固体分散体胺分散体第12页/共71页第十二页，共71页。第13页/共71页第十三页，共71页。第14页/共71页第十四页，共71页。第15页/共71页第十五页，共71页。第16页/共71页第十六页，共71页。第17页/共71页第十七页，共71页。8070605040302002468101214161820黏度DIN4mm或8mm固 含量 % %溶 剂 型DIN4mm %外加 乳 化剂 乳 液 %自 乳 化乳 液固含量对粘度(zhn d)的影响 第18页/共71页第十八页，共71页。第19页/共71页第十九页，共71页。第20页/共71页第二十页，共71页。第21页/共71

3、页第二十一页，共71页。图 乳化(rhu)剂的三步乳化(rhu)过程示意图第22页/共71页第二十二页，共71页。第23页/共71页第二十三页，共71页。第24页/共71页第二十四页，共71页。第25页/共71页第二十五页，共71页。第26页/共71页第二十六页，共71页。第27页/共71页第二十七页，共71页。第28页/共71页第二十八页，共71页。第29页/共71页第二十九页，共71页。第30页/共71页第三十页，共71页。甲基）酚第31页/共71页第三十一页，共71页。第32页/共71页第三十二页，共71页。1）酰胺）酰胺-胺类，即由胺类，即由C18脂肪酸和多烯多胺的缩聚产物脂肪酸和多烯

4、多胺的缩聚产物(chnw)，如，如TETA和脂肪酸反应。和脂肪酸反应。H2N ( CH2CH2NH ) CH2CH2NH2RCO2HH2O-H2N ( CH2CH2NH ) CH2CH2NHCRO酰胺基-胺RCO2HCO2HRRCO2HRCO2HH2N ( CH2CH2NH ) x CH2CH2NH2-H2OH2NCH2CH2 ( NHCH2CH2CH2 ) x HNCCNH ( CH2CH2NH ) CH2CH2NH2双 酸聚 酰 胺x由由C36二聚酸、多烯多胺和多胺反应二聚酸、多烯多胺和多胺反应(fnyng) 脂肪脂肪(zhfng)胺的改性方胺的改性方法法第33页/共71页第三十三页，共7

5、1页。脂肪脂肪(zhfng)胺的改性方法胺的改性方法-胺胺加成物加成物 单环氧加成物（环氧乙烷、环氧丙烷、脂肪醇单缩水甘油醚、芳香醇单环氧加成物（环氧乙烷、环氧丙烷、脂肪醇单缩水甘油醚、芳香醇单缩水甘油醚、或叔碳酸单缩水甘油醚、或叔碳酸(tn sun)(tn sun)缩水甘油醚）等，以丁基缩水甘油缩水甘油醚）等，以丁基缩水甘油醚和醚和DETADETA反应为例。反应为例。H2N ( CH2CH2NH ) CH2CH2NH2OCH2O CH2CH2 CH2CH3H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CHCH2OCH2CH2CH2CH3OH第34页/共71页第三十四页，共71页。脂肪脂肪(zh

6、fng)胺的改性方法胺的改性方法-胺加胺加成物成物 丙烯腈加成物丙烯腈加成物 H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2CNH2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2CN用醛类进行用醛类进行(jnxng)封端如甲醛、丁醛、苯甲醛封端如甲醛、丁醛、苯甲醛 HCHO NH2 R迈克尔加成H CH N R（H）H CH2NHR用环氧树脂用环氧树脂(hun yn sh zh)-胺加成物胺加成物CH2O ( R ) OCH2H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2H2NCH2CH2NHCH2NHCH2CHCH2O ( R ) OCH2CHCH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2过量OHOH第3

7、5页/共71页第三十五页，共71页。脂肪脂肪(zhfng)胺的改性方法胺的改性方法H2NCH2CH2NHCH2CH2NH22 RCRH2ONCH2CH2NHCH2CH2NCCRRRRO苯酚甲醛苯酚甲醛(ji qun)-胺缩合物胺缩合物-Mannich碱碱 酮亚胺酮亚胺OH+H2N ( R ) NH2CH2O-H2OOHCH2NH ( R ) NH2第36页/共71页第三十六页，共71页。第37页/共71页第三十七页，共71页。第38页/共71页第三十八页，共71页。型环氧树脂(hun yn sh zh)涂料用固化剂 路线1：环氧和多烯多胺生成端胺基环氧-胺加成物，再用单环氧化合物封端，同时用乙

8、酸其去中和调节HLB值和降低(jingd)活性，延长适用期。环氧-胺加成物的合成N2保护 甲苯 415份 双酚A环氧树脂（EEW=782） 966份2。加热回流，直至环氧树脂溶解，降温至533.加入DETA636份，控温50-55，同时，再升温至100，再反应1hr4.抽出未反应的游离胺和溶剂（用过热水蒸气加热，真空度为28.5inch水银柱），停止加热，在软化状态下加入741份乙二醇乙醚，冷却5.再用284.5份直链脂肪醇单缩水甘油醚混合物封端6.将上述产物加水和乙酸(y sun)，在50下中和1hr，再升温至100，再反应约1小时，反应停止。（1）低分子液体环氧树脂（双酚A、双酚F型环氧树

9、脂混合物）；（2）固化低分子量环氧树脂乳液；（3）固化低分子量环氧树脂和活性稀释剂混合物。第39页/共71页第三十九页，共71页。型环氧树脂(hun yn sh zh)涂料用固化剂 路线2：将环氧树脂和聚乙二醇合成(hchng)端环氧基化合物，再加入两倍反应产物当量的环氧树脂，再和三乙烯四胺反应，生成端胺基环氧-胺加成物，然后用丁基缩水甘油醚反应，封端，最后用乙酸去中和来降低反应活性和调节固化剂（乳化剂）HLB值，得到I型水性环氧固化剂。聚乙二醇和环氧树脂的加成物，目的是提高固化剂的乳化功能，同时也可利用(lyng)聚乙二醇的长链来降低交联密度。第40页/共71页第四十页，共71页。型环氧树脂

10、(hun yn sh zh)涂料用固化剂 路线3：脂环多胺脂环胺同环氧树脂的反应的活化(huhu)期是多烯多胺的1.5倍有助于提高适用期。脂环胺具有良好的疏水性，和环氧树脂有很好的相容性。NH2NH2H2NNH2NH2H2NZWSPXY偶联剂Z X YZ X Y NNH2NH2过量PCPAWSP 水溶性聚合物 PCPA类水性(shuxng)固化剂的合成路径示意图第41页/共71页第四十一页，共71页。型环氧树脂涂料(tlio)用固化剂特点：（第42页/共71页第四十二页，共71页。第43页/共71页第四十三页，共71页。型环氧树脂(hun yn sh zh)涂料用固化剂脂肪(zhfng)端氨基

11、聚酰胺化合物与环氧树脂的加成物固化剂 ORCONH(NH2)2NH(CH2)2NH2CONH(NH2)2NH(CH2)2NH2RCONH(NH2)2NH(CH2)2NH2CONH(CH2)2 NH (CH2)2 NHCH2CHOH第44页/共71页第四十四页，共71页。第45页/共71页第四十五页，共71页。 ( CH2 )7 CO NH (CH2)2 NH (CH2)2 NH2CHCH3(CH2)3CH3(CH2)3CH (CH2)7 CO NH (CH2)2 NH (CH2) NH2PAA具有以下(yxi)特性：外观淡黄色液体活性组分：异佛尔酮二胺3% 间二甲苯二胺3%H-活性当量160

12、水含量/%20 闪点/ 100 密度/g.cm-3 1.10 粘度/Pas1017固含量/%80第46页/共71页第四十六页，共71页。新型(xnxng)类体系用固化剂的合成路线1.采用双酚A环氧树脂，聚氧乙烯二缩水甘油醚，双酚A在催化剂作用下得环氧化合物，再和多烯多胺反应得到一端(ydun)胺基化合物，再用单环氧化合物封端。2.采用酰胺-胺的环氧-胺混合改性方法，如将三乙烯四胺和环氧树脂（EP1001）生成端胺基环氧-胺加成物，再和端羧基聚醚醇反应，然后再用单环氧化合物封端。芳香胺的例子。间苯二甲胺 2729NaOH溶液(rngy)（50%）81.69环氧氯丙烷92.59将环氧氯丙烷滴入前两

13、种物质中，通氮气，1小时内滴完，滴完后反应进行约3小时，温度升至110，再冷却至50，将NaCl过滤掉，过滤在80-100之间进行，减压（100MM Hg柱）将水份蒸出，最后NaCl和NaOH沉积底部，获得目标胺产物。将上述产物328g和116g二元羧酸反应，将混合物升至180，反应1hr，抽真空除去冷凝水，反应升至200，再反应2小时，再升温至260，反应2小时，结束反应，冷却至100，用水稀释。H2N CH2 CH2NHCH2CHCH2NH CH2 CH2NH2OHn第47页/共71页第四十七页，共71页。第48页/共71页第四十八页，共71页。C CH2 C CH2 C CH2 XYXX

14、XCOOHn烯 亚 胺C C O C C NOHHHX XH酸 中 和C C O C C NOHHHX XHH+ A-式 中 X为 CH3或 HY为；， C OHO或 C O CH2 CH3O，基于酸性化的共聚物的缺点一种酸盐，它不适合于未涂过底漆的钢铁基材对于阴离型助剂和碳酸盐类惰性颜料(ynlio)也不适用第49页/共71页第四十九页，共71页。部分烯亚 胺R3 N中和CH2 C CH2 CH2 C CH2 C nXXXYC OHOCH2 C CH2 CH2 C CH2 C nXXXC=OOC=OOCH XCH XNH2其中X=烷基或氢Y=， C O RO，C O HON RR RHR=脂

15、肪族基或脂环族 基第50页/共71页第五十页，共71页。第51页/共71页第五十一页，共71页。第52页/共71页第五十二页，共71页。第53页/共71页第五十三页，共71页。第54页/共71页第五十四页，共71页。第55页/共71页第五十五页，共71页。第56页/共71页第五十六页，共71页。第57页/共71页第五十七页，共71页。将活性稀释剂加入到水基分散体中，可改善涂膜的弹性、提高(t go)润湿性、提高(t go)耐化学性和机械强度。 第58页/共71页第五十八页，共71页。为了帮助成膜和水分的挥发，选择合适的助溶剂类型和用量将有助于提高涂膜的光泽度、干燥时间和性能。一般树脂分散体含有

16、4%的丙二醇单甲基醚（PM），对于大多数配方来说，这一用量是足够(zgu)的。但为了提高干燥时间和相应的性能，必须加入潜伏型助溶剂。 第59页/共71页第五十九页，共71页。第60页/共71页第六十页，共71页。第61页/共71页第六十一页，共71页。室温固化水性(shuxng)环氧涂料的成膜过程示意图第62页/共71页第六十二页，共71页。第63页/共71页第六十三页，共71页。第64页/共71页第六十四页，共71页。第65页/共71页第六十五页，共71页。乳液粒径对涂膜性能乳液粒径对涂膜性能(xngnng)的影响的影响粒子越小，膜的硬化过程越短，膜的最终硬度越大，固化越完全。粒子越大，使得固化剂渗透需要更长的路径，随着固化的进行，固化剂分子移动变得越来越困难。导致颗粒中央不能被固化，形成(xngchng)一个所谓的核-壳结构形貌。未固化的区域，硬度很低。导致整个硬度较小 第66页/共71页第六十六页，共71页。粒子(lz)尺寸对乳液及其膜性质的影响粒子尺寸粒子尺寸低（低（3m）乳液粘度乳液粘度高高低低乳液稳定性乳液稳定性高高低低膜的固化程度膜的固化程度均一，完全均一，完全不均一，不完全不均一，