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环氧树脂涂料固化物具有良好的耐热性、粘结性、电绝缘性和耐腐蚀性。环氧树脂不溶于水,因而早期的环氧树脂涂料体系主要是溶剂型环氧树脂涂料,有机溶剂的大量使用不仅造成了严重的污染问题,同时也对威胁着从业人员的健康。随着社会发展和人们环保意识的增强,溶剂型环氧树脂涂料逐渐被水性环氧树脂涂料取代。水性环氧树脂乳液是制备双组份水性环氧树脂涂料的重要一环,因此制备性能优异的水性环氧树脂乳液具有很高的经济价值和现实意义。本文以聚乙二醇、丁二酸酐、环氧树脂为原料,四丁基溴化铵为催化剂合成了反应型环氧树脂乳化剂,然后采用相反转法制备了水性环氧树脂乳液;通过接枝反应,用硅烷偶联剂对环氧树脂进行改性并与自制的水性环氧树脂乳化剂形成改性水性环氧树脂乳液;研究了乳液与胺类固化剂交联成膜的固化性能。实验需要包括四部分:(1)通过预实验初步探索环氧树脂、聚乙二醇和催化剂的选择对乳液性能的影响,从而初步确立实验方案。(2)在预实验的基础上,继续开展单因素实验,确定了环氧树脂和聚乙二醇的最佳选择、乳化剂结构、反应温度、催化剂用量、乳化剂用量和助溶剂用量等条件。通过傅里叶红外光谱仪、激光粒度分析仪等仪器对乳化剂和乳液进行了测试表征。结果表明,当选用聚乙二醇8000和环氧树脂E-20、E-06作为反应型环氧树脂乳化剂的合成原料,且环氧树脂与聚乙二醇的摩尔比为2:1时制得的乳化剂乳化效果最好;当乳化剂用量为22.4%,助溶剂丙二醇甲醚:正丁醇=1:1,用量为22%,以该种比例乳化环氧树脂,得到的水性环氧树脂乳液的平均粒径为442nm,耐盐雾时长240h,机械稳定性测试3000r/min下离心30min不分层,室温存放四个月不分层。(3)通过接枝反应,使用硅烷偶联剂改性环氧树脂制备水性环氧树脂乳液。通过单因素实验探讨了硅烷偶联剂的种类及用量对乳液性能和涂膜性能的影响。实验结果表明,在110℃下,引发剂BPO用量为0.8%,当使用10%的硅烷偶联剂A-172改性环氧树脂时,所得到的乳液平均粒径可以达到257nm,涂膜耐盐雾时长可以达到360h。(4)对(3)得到的水性环氧树脂乳液和胺类固化剂反应制得的涂膜进行性能测试,探讨了固化剂种类、固化剂/乳液的使用比例、固化物熟化时间等条件对涂膜性能的影响。得到的实验结果为:当选用J-040,以活泼氢当量:环氧当量=1:1,熟化时间30min时制得的涂膜性能最好,其中涂膜硬度2H、附着力0级、耐盐雾时长可以到达360h。