环氧乳化剂缔合效应及对乳化过程的影响

方永勤，赵神送，蒋盛婕

（常州大学设计研究院，江苏 常州 213164）

环氧树脂(EP)具有优异的耐腐蚀、热稳定及耐化学品性，广泛用于各种防腐领域[1]。为减少VOC(挥发性有机物)排放，水性化成为环氧防腐涂料的主要发展方向[2]。环氧树脂的水性化有两种方法：一是通过化学改性法引入羧基，通常为间歇反应[3]；二是机械乳化法，借助特殊结构的乳化剂将环氧树脂乳化成均一的水分散体，可规模化连续生产[4]。目前，乳化剂的合成方法包括：(1)以环氧树脂为疏水端、聚乙二醇(PEG)为亲水端，先在BF3/Et2O(三氟化硼−乙醚)或K2S2O8等催化剂的作用下令环氧与羟基开环合成[5-6]，再以邻苯二甲酸酐为连接结构，通过酯化反应合成[7-8]；(2)以EP为疏水端，聚乙二醇单甲醚为亲水端，2,4−甲苯二异氰酸酯为连接结构，通过酯化合成[9]；(3)以EP为疏水端，端氨基聚乙二醇为亲水端，通过环氧与氨基开环合成[10]。上述方法制备的环氧乳化剂具有相近的亲水−疏水结构，区别仅在于二者的连接方式，并不影响乳化剂在水相中的胶束结构。由于环氧乳化剂的疏水端并非单一性质的长链烷烃，而是富含仲羟基和酚醚键的极性环氧片段，因此带有极性基团的疏水端易通过氢键发生缔合作用，使疏水端团聚而形成稳定胶束，或使得PEG亲水端与环氧疏水端之间形成缠绕结构，进而诱导乳化剂脱离待分散树脂表面进入水相中。失去乳化剂水化层保护的树脂颗粒在储存过程中彼此碰撞、沉降，导致环氧乳液出现破乳和分层现象。……