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彭永标，等：快干型水性环氧酯乳液的制备与应用

且细度＜20 μm；最后用蒸馏水调整黏度后，得到水性 应物对产品的性能有不利影响。 因此，选择合适的反
氧化铁红体系涂料。 应温度对酯化反应程度非常重要。
施工过程：用线棒刮涂到打磨好的马口铁和碳钢 为了更好地考察酯化温度与酸值的关系， 酯化反
板上，室温放 7 d 后测试相关性能。 应温度分别选定在 180 ℃、200 ℃、220 ℃ 及 240 ℃ 进
行，每隔 60 min 取样测试树脂的酸值，如图 1 所示。
2 结果与讨论

2.1 松香添加量的影响

松香是可再生资源， 具有良好的压敏性和快干
性，水性环氧酯树脂利用松香进行改性，可以提高树
脂的玻璃化温度，使树脂具有干燥快的特点，对具体
的性能影响如表 3 所示。
表 3 松香添加量对水性环氧酯性能的影响
松香添加量/%
性能
0 2 4 6 8 10
色泽（Fe-
10~11 10~11 11~12 12~13 13~14 14~15 图 1 酯化温度和酸值的关系
Co 比色计）
由图 1 可知，随着酯化反应温度的升高，达到终
干性（表 50 粘 36 略 22 不 10 干爽 10 干爽 10 干爽
点酸值 5 mg KOH/g 的时间就越短，对反应越有利。 酸
干）/min 手 粘手 粘手 不粘手 不粘手 不粘手
值的大小主要与酯化反应温度有关，温度愈高酸值愈
铅笔硬度 2B 2B B HB HB H
低， 酯化反应越完全。 但是酯化反应温度＞220 ℃ 以
光泽（60°
97 91 87 80 71 64 后，反应剧烈，不易控制，易发生双键氧化、热聚合等
角）/°
副反应，树脂黏度上升越快，并且产物颜色加深且易
由表 3 可知：松香添加量越多，漆膜的硬度越高， 凝胶，黏度过大会使反应不易操作，而且影响最终产
表干时间越快，但是光泽迅速下降。 当添加量＞6% 时， 品的稳定性，黏度的增大和产物色泽加深是由于不饱
漆膜表干时间和硬度变化不再继续提高， 而且光泽降 和脂肪酸的双键因高温氧化而导致的。 而＜200 ℃ 的
低也非常明显，颜色深度增加 [5-6] 。 对常温自干树脂来 酯化温度，反应缓慢，不易达到较高的酯化率 。 所以，
[8]
说，10 min 就能干爽不粘手，从很大程度上节省了涂装 选择 200~220 ℃ 作为酯化反应的最佳温度。
工艺的时间，几乎喷涂完就能进入下一道工序。
2.3 滴加温度对乳液分散性和稳定性的影响
可见， 添加 6%的松香对漆膜干性和硬度的提高
有明显效果，同时还能有较好的光泽度。 在滴加丙烯酸类单体的接枝反应过程中存在着
两类竞争反应， 一类是丙烯酸类单体之间的聚合反
2.2 酯化反应温度的选择
应；另一类是丙烯酸类单体与环氧树脂的接枝聚合反
[9]
影响酯化反应的主要因素是反应温度。 为了有利 应。 反应温度不同，这两类反应的速率也就不同 。 体
于后续反应的进行，制备的水性环氧酯应具有适当的 系中两种反应发生的比率可以通过改变反应温度进
黏度和较低的酸值，而且色泽应越淡越好。 反应温度 行调节，进而提高单体的转化率。 要获得较好的乳液
越高，体系的黏度增长越快，凝胶风险越大。 因为酯化 稳定性和水分散性，必须使接枝反应程度远大于丙烯
反应温度越高，时间越长，越有利于酯化反应朝正方 酸单体之间的反应。 丙烯酸类单体只有在反应温度适
向进行，反应程度也越高。 但温度过高，时间过长时， 中时，才能较多地接枝到环氧树脂上，进而使接枝反
不饱和脂肪酸易高温氧化而使产物颜色加深，并且酯 应的几率增大， 乳液才能有较好的水分散性和稳定
[7]
化反应剧烈，使反应不易控制而容易导致体系凝胶 。 性。 但是当反应温度偏高或者偏低以后，就会使丙烯
而温度过低会导致酯化反应不完全，体系中残留的反 酸类单体之间的聚合反应几率增大，使得乳液的水分

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