一种水性环氧树脂合成工艺与性能研究
本文综述了水性涂料的发展、分类以及水性环氧涂料的最新发展情况；综述了环氧树脂水性化技术的最新研究进展，重点介绍了乳化法、酯化法、醚化法和接枝反应法等水性化方法，比较了各种方法的优缺点；并对本课题研究的目的及思路进行了阐述。
通过接枝共聚法在环氧树脂分子中引入亲水性基团实现环氧树脂的水性化，选择了三种合适的官能单体对树脂进行改性，并通过正交实验法研究了三种单体对合成树脂水分散性的影响，寻找出三种单体的最佳配比。研究了化学接枝共聚改性的条件对接枝率和亲水性的影响，确定最佳的溶剂及配比、反应温度、反应时间、引发剂种类和引发剂浓度。找出了不同分子量的环氧树脂对接枝共聚反应的影响规律，通过比较实验发现分子量越高对接枝反应越有利。
通过曲线拟合对接枝改性环氧树脂的宏观动力学进行了初步探讨，建立了接枝转化率与反应时间的关系式方程以及接枝转化率对时间的变化率方程，该方程对实际工业生产具有指导意义。
通过多种分析和测试手段对接枝环氧树脂的结构的性能进行了分析，结果表明：从改性树脂结构上看，接枝后的环氧树脂的环氧基团含量没有明显降低，推测接枝反应点主要在环氧树脂的叔碳上；选择了合适的中和剂，研究了中和度对水性环氧树脂涂料稳定性的影响，当中和度为105％时，可以达到较好的乳液储存性；研究了接枝转化率与涂料润湿性能的关系，随着接枝转化率的增加，涂料的接触角降低，当转化率达到70％的时候，接触角由未改性的63°降为45°；考察了涂料固化温度对交联度及涂膜外观的影响，确定180为最佳固化温度；比较了改性前后的树脂的涂膜性能，改性树脂涂膜的粘附力、硬度以及冲击强度均有提高。
本文所述水性环氧乳液的合成路线简洁、技术可行，可满足加工和使用的要求，通过对固化剂以及各种改性剂和助剂的合理选择，就可制备出性能各异的水性环氧涂料和胶粘剂等。
水性环氧树脂;接枝共聚;引发剂浓度;单体配比
北京化工大学
硕士
材料工程
程珏;任六波
2006
中文
TQ323.5;TQ630.7;TQ436.5
59
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）