水性環(huán)氧體系開發(fā)的下一個賽道在哪里？如何找準(zhǔn)彎道C位？

由于水性環(huán)氧基礎(chǔ)樹脂是基于環(huán)氧母體樹脂而來，因此幾乎所有的研發(fā)課題都建立在乳化和改性兩個基本點上。而水性環(huán)氧固化劑研發(fā)課題都建立在去溶劑和乳化兩個關(guān)鍵點。

1. 常規(guī)用于水性化的環(huán)氧母體樹脂為E12、E20、E44和E51。這都是雙酚A類的固態(tài)或液態(tài)環(huán)氧樹脂，牌號數(shù)字由小到大，分別表示樹脂環(huán)氧值由小到大，而相對分子量由大到小。環(huán)氧值決定了樹脂可提供反應(yīng)交聯(lián)的活性成分的數(shù)量，而分子量一般則與樹脂的柔韌性及熱塑干性相關(guān)。

2. 水性環(huán)氧B組分的固化劑一般由脂肪胺、脂環(huán)胺、雜環(huán)胺、芳香胺等胺類物質(zhì)構(gòu)成，同時還有酚醛、酸酐及生物基腰果酚類等作為固化劑組分使用。一般來說，多元胺中伯胺、仲胺及叔胺的含量構(gòu)成影響到固化劑與環(huán)氧基的反應(yīng)活性，同時固化劑中活潑氫當(dāng)量決定了其與對等數(shù)量的環(huán)氧基反應(yīng)交聯(lián)的密度及強度。因此水性環(huán)氧固化物指的是一個交連體系，它的反應(yīng)生成物的物化性能是由A/B兩個組分的各項指標(biāo)性能所決定的，同時合理搭配不同機理的反應(yīng)物質(zhì)是后續(xù)應(yīng)用技術(shù)的核心。

3. E51環(huán)氧樹脂因其相對分子量較小，呈現(xiàn)比較低的物理粘度，因此早年的環(huán)氧水性化都是使用超親水性胺與E51配合使用以形成自乳化體系，但這是個比較不穩(wěn)定的技術(shù)思路，E51樹脂本身的分子量控制及高剪切工藝要求都對這類應(yīng)用場景提出了挑戰(zhàn)，同時固化劑一般要采用預(yù)加成聚合方式制備，從而消耗一部分活潑氫，增大固化劑用量，以帶來混合體系更多的親水趨勢，這也是個不小的損失。

4. 基于前述，母體環(huán)氧樹脂自身的水性化便成為一個課題，而環(huán)氧固化劑的技術(shù)路線將呈現(xiàn)更多的可能性。A/B組分的乳化技術(shù)都是未來的方向，更低VOC值，更高的交聯(lián)物韌性表現(xiàn)都是應(yīng)用端所期望得到的結(jié)果。

《技術(shù)流》第四期：水性環(huán)氧體系合成路線分析 不做理論知識的搬運工，只做應(yīng)用問題的解決者

1. 更為快干的水性環(huán)氧交聯(lián)體系。

1.1基于母體環(huán)氧樹脂的選型，干速排序一般為：E12>E20>E44>E51。

1.2基于固化劑的選型，干速排序一般為：腰果酚>芳香胺>脂環(huán)胺>脂肪胺；而同種胺型乳液型>水溶型。

1.3基于環(huán)氧樹脂的接枝改性，引入含特殊官能團的熱塑性化合物，進一步改善大分子環(huán)氧的氣干性，同時催化環(huán)氧基與胺類物質(zhì)的反應(yīng)活性，從反應(yīng)物初始干燥到實干都得到量級提升，同時增加環(huán)氧乳液的耐機械性能，提升光澤和展色性能。

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《技術(shù)流》第二期：更為快干的水性環(huán)氧交聯(lián)體系 不做理論知識的搬運工，只做應(yīng)用問題的解決者

2.適合氨基烤漆的水性環(huán)氧樹脂。

2.1在環(huán)氧樹脂中引入低分子量聚醚胺，以預(yù)加成的方式反應(yīng)聚合形成較長且柔韌的鏈，同時使游離羥基以較穩(wěn)定的狀態(tài)存在，為后續(xù)氨基與改性樹脂的交聯(lián)提供了條件。

2.2該樹脂能為有機硅、丙烯酸等氨基烤漆樹脂提供優(yōu)異的重涂性能，同時在耐水解、耐化學(xué)介質(zhì)、耐水煮等牢度指標(biāo)上均有幫助。

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《技術(shù)流》..期：水性免氨基烤漆 不做理論知識的搬運工，只做應(yīng)用問題的解決者

3.適合與羧基交聯(lián)反應(yīng)的1K或2K水性環(huán)氧樹脂。

3.1環(huán)氧基與羧基在室溫自干條件下的交連反應(yīng)是一個相對緩慢而線性的過程。通過特殊的氫化環(huán)氧改性可以有效的阻隔羧基與環(huán)氧基的罐內(nèi)貯存反應(yīng)，由此可制備1K自干或低溫烘烤型涂料。

3.2基于環(huán)氧基與羧基的反應(yīng)交聯(lián)，2K涂料的制備反而應(yīng)該提供兩種物質(zhì)反應(yīng)活性條件，輔溫烘烤和有機硅架橋兩種方式都被證明是有效可行的。該2K涂料擁有比較長效的活化期，有著更為出色的工藝匹配性。