如何有效地提高环氧树脂与固化剂之间的相容性

中午好，聚乙二醇二缩水甘油醚和其他缩水甘油醚相似都是环氧单体的活性稀释剂，它们利用甘油醚与环氧开环后形成符合体系在不收缩最终体积的情况下二次增加环氧树脂的各项机械强度。环氧树脂可以用的活性稀释剂很多比如各种缩水甘油醚、碳酸乙丙烯酯、丙烯酸酯单体和苯乙烯等等请酌情参考。部份和191不饱和聚酯是通用的。

环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水进行乳化，要制备稳定的水性环氧树脂乳液，必须在体系中加入亲水亲油组分或者设法在其分子链中引入强亲水链段。所以，环氧树脂水性化主要是采取外加乳化剂或在环氧树脂中引入极性基团的方法。经过长期的研究及生产实践，环氧树脂的水性化技术已发展得比较成熟。环氧树脂水乳液的制备方法可分为直接法、相反转法、自乳化法和固化剂乳化法。

最近，相反转技术在控制乳化粒子大小上有了突破性的进展。何青峰等人采用等当量聚乙二醇10000和环氧树脂E-20反应合成了不同分子结构的高分子非离子型乳化剂，并制备出了一系列水性环氧乳液。实验研究表明：在催化剂存在下，于75~85℃反应合成得到的多嵌段共聚产物具有最好的乳化效果。制备的环氧乳液具有最佳的稳定性，且粒径很小，达到300nm左右。邱东等人对不含外加乳化剂而只含固化剂的无皂相反转体系的研究更值得关注，他们在研究方面突破了乳化必须加入乳化剂的传统概念，采用固化剂与环氧树脂反应生成含有机链段的离子对，原位制备了具有乳化作用的双亲性产物，成功实现了无皂相反转。且合成的水基分散体系颗粒粒径在亚微米量级（200~300nm）。说明在没有外加乳化剂的情况下，

同样可实现相反转，而且能得到和有乳化剂存在时同样完美的结果。但其研究还有不完善的地方，还需进行深入研究。

用相反转法制得的环氧乳液粒径小，其分散相的平均粒径一般为1~2μm，乳液的稳定性好。只需加入占树脂1%~10%的乳化剂就能获得性能优良的乳液，相对其它类型的环氧树脂乳液来说成本较低，在实际应用中有一定优势。

自乳化方法（化学改性法）

自乳化方法是通过对环氧树脂分子进行改性，将离子基团或极性基团引入到环氧树脂分子的非极性链上，使它成为亲水亲油的两亲性聚合物，从而具有表面活性剂的作用。在环氧树脂中，环氧基的存在使其具有较好的反应活性，因为环氧基为三元环，张力大，C、O电负性的不同使环具有极性，容易受到亲核或亲电试剂进攻而发生开环反应；分子骨架上所悬挂的羟基虽然具有一定反应活性，但由于空间位阻，其反应程度较差。自乳化法就是利用环氧树脂中基团的反应活性将亲水性链段或基团引入到环氧树脂分子链段上，同时保证每个改性环氧树脂分子中有2个或2个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自行分散于水中形成乳液。其改性方法有酯化型、醚化型和接枝反应型。2.1酯化反应型

酯化反应型是氢离子先将环氧环极化，酸根离子再进攻环氧环，使其开环。

（1）先使环氧树脂与不饱和脂肪酸酯化制成环氧酯，再用乙烯型不饱和二元羧酸或酸酐与环氧酯加成而引进羧基，最后经胺（碱）中和成盐。

（2）二元羧酸（酐）和环氧树脂链上的羧基或环氧基发生反应引入羧基得阴离子环氧酯，然后用叔胺中和可得稳定的水分散体。

酯化法的缺点是酯化产物中的酯键会随时间增加而水解，导致体系不稳定。为避免这一缺点，可将含羧基单体通过形成碳碳键接枝于高相对分子质量的环氧树脂上。

2.2醚化反应型

醚化反应型与酯化反应型不同，这一反应均是亲核试剂直接进攻环氧环上的C原子，目前的方法有：

（1）将环氧树脂和对位羟基苯甲酸甲酯反应，再水解、中和：

（2）将环氧树脂与巯基乙酸反应，再水解、中和：

（3）将对位氨基苯甲酸与环氧树脂反应，产物可稳定分散于合适的胺/水混合溶剂中。

张肇英等人采用此法对环氧树脂进行改性，探索出制备改性产物乳液的条件，成功地制得了稳定的水乳液，并对制备机理和影响乳液稳定性的因素进行了研究。以改性产物为原料，制备的水性涂料漆膜性能优良。美国杜邦公司利用醚化反应研制了一种环氧树脂水分散体系，特别适用于汽车涂料或工业涂料的底漆。

2.3接枝反应型

接枝反应型是通过自由基引发剂引发，丙烯酸接枝共聚将亲水组分引入环氧树脂，得到不易水解的水性化环氧树脂。一般接枝单体为甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸乙/丁酯，引发剂为过氧化苯甲酰（BPO），反应后加氨水中和制得水乳液。由于分子链中不存在酯基，最终可制得不易水解、性能稳定的水性乳液。目前，国际上先进的乳化技术是利用自由基接枝聚合法制备自乳化核壳乳液。我国的侯佩民等人开展了这方面的工作，制得了核-壳结构的环氧酯乳液。以无乳化剂环氧酯乳液为基料的水性环氧酯防锈底漆机械稳定性好，耐水性优良，防锈性能好。最近，美国专利报道了一种新的环氧树脂自乳化方法，利用环氧树脂和聚合型乳化剂反应，生成了新型水性环氧树脂。

自乳化法的主要优势在于：首先它不存在破乳现象；其次它可以与颜填料一起研磨成色浆，这样调色部分既可放在固化剂部分，又可放在环氧乳液部分，这比外加乳化剂型环氧树脂乳液的制漆性能更好。

3固化剂乳化法

D.A.Dubowik等人从改变树脂和固化剂的粒度分布出发，发明了一种新的零VOC双组分环氧树脂分散体。该体系呈现出I型和II型水性环氧体系的优点，尤其是在固化和干燥过程中，其耐雨淋能力与普通水分散体系相比尤显优势，且具有低VOC和低成本等优点。树脂和固化剂的溶解度参数对涂料的成膜影响较大，为使树脂和固化剂的溶解度参数相匹配，提高环氧涂料的性能，要求固化剂具有适当的疏水性，并与树脂有很好的相容性，为达到这一目的而开展了相关的研究。随着目前国内外对水性环氧树脂固化剂研究的深入，这一方法将有很大的应用前景。

双酚A型环氧树脂的固化原理

在环氧树脂的结构中有羟基（〉CH—OH）、醚基（—O—）和极为活泼的环氧基存在，羟基和醚基有高度的极性，使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力，而环氧基团则与介质表面（特别是金属表面）的游离键起反应，形成化学键。因而，环氧树脂具有很高的黏合力，用途很广，商业上被称作“万能胶“。此外，环氧树脂还可做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途。但是，环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构，使用时必须加入固化剂，固化剂与环氧树脂的环氧基等反应，变成网状结构的大分子 ，成为不溶且不熔的热固性成品。环氧树脂在固化前相对分子质量都不高，只有通过固化才能形成体形高分子。环氧树脂的固化要借助固化剂，固化剂的种类很多，主要有多元胺和多元酸，他们的分子中都含有活波氢原子，其中用得最多的是液态多元胺类，如二亚乙基三胺和三乙胺等。环氧树脂在室温下固化时，还常常需要加些促进剂（如多元硫醇），已达到快速固化的效果。 固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关，在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在较高温度下固化一般选用酸酐和多元酸为固化剂。不同的固化剂，其交联反应也不同。

合成原理

双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。 合成方法 (1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。 (2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种：一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

环氧树脂溶解液与pc料会腐蚀塑料，环氧树脂溶解液能把塑料溶解并渗漏通过，因此环氧树脂与pc料化学反应现象是腐蚀。

环氧树脂是一类重要的热固性塑料，广泛用于黏合剂，涂料等用途。

简单就是说发生了聚合反应放热

早上好，有可能。110度固化的环氧体系应该是热固性酸酐为主的属于酸性环境，它们和常见双组份环氧树脂胶由烯胺、脂肪胺和芳香胺组成的碱性环境正好相反，所以如果是这两种体系接触其中固化剂组份就会相互反应从而使环氧单体失去交联能力一直保持不凝固的液态请酌情参考。就各自单独体系来说，酸性和酸性以及碱性和碱性互相混合后通常只要体系正确是不分品牌的（两者都对产生增强共聚，两者不对双重失效），建议你还是各自品牌分开使用以免造成不必要的损失。