Page 59 - 1903完整版

彭永标，等：快干型水性环氧酯乳液的制备与应用

散性和稳定性变得较差 [10-11] 。 下面同时从滴加反应温 化率的影响进行考察，见表 4 及图 2。
度对树脂的水分散性及稳定性的影响，以及对单体转 由表 4 可知，滴加温度＜100 ℃ 时，乳液蓝光差，
表 4 滴加温度对乳液分散性和稳定性的影响
滴加温度/℃
性能
80～90 90～100 100～105 105～110 110～120 120～130
水分散性 乳液浑浊，无蓝光 白色乳液，蓝光弱 白色有蓝光乳液 白色有蓝光乳液 有不溶颗粒，细度满板 凝胶
乳液稳定性 放置几天分层 较好 良好 良好 沉淀析出不溶物 -

说明接枝反应不充分；＞110 ℃ 的滴加温度会使反应 表 5 加水方式对乳液细度和稳定性的影响
过于剧烈，从而导致产品黏度过大，出现凝胶现象。 而 加水方式
性能
100～105 ℃ 和 105～110 ℃ 的滴加温度， 都能够使树 一次性加入所有水 均分 3 次加水 一滴一滴加入
脂具有更好的水分散性以及机械稳定性。 蓝光 无蓝光 有蓝光 有蓝光
细度 满板 合格 合格
稳定性 分层 良好 良好
再快速搅匀，虽然节省了时间，但是得到的水分散体
乳液无蓝光、细度满板、容易分层。 而一滴一滴加入水
的方式，虽然得到了有蓝光、细度合格、稳定性良好的
水分散体乳液，但是加水时间很长，效率太低。 所以，
利用均分 3 次加水的方式，既能提高效率又能得到合
格的水分散体乳液。

图 2 滴加温度对单体转化率的影响
通过图 2 可以看出，随着滴加温度的升高，单体
转化率逐渐提高，在 100～105 ℃ 时单体转化率达到最
高值，超过 100～105 ℃ 以后单体转化率随着温度的升
高而降低。
这是由于温度较低时能量也低， 引发剂分解慢，
形成的自由基少，引发剂自由基夺取亚甲基上氢原子 图 3 水分散体稀释曲线
的能量比丙烯酸均聚反应的能量要低，不利于单体接 如图 3 所示，采用均分 3 次加水的方式，加完一
枝转化率提高。 而温度超过 100～105 ℃ 时，引发剂游 次搅匀后再加下一次水，随着水量的不断加入，树脂
离基相互碰撞失活的几率增加，分解速度过快，单体 的固含量在慢慢的下降，黏度曲线先降低，再升高到

发生爆聚，体系中存在部分凝胶组分，使得最后乳液 比加水前更大的黏度， 最后直线下降到无限小的黏
中有较多不溶物，导致接枝转化率下降 [12-13] 。 度。 采用一次性加入所有水量的方式，不会出现图示
所以综合考虑， 选择滴加温度为 100～105 ℃ 为 的水分散体稀释曲线。
最佳温度。 产生以上现象的原因，是由于松香改性水性环氧
酯树脂的加水制成水分散体乳液的过程是一个 “油”
2.4 加水方式对水分散体乳液的影响
和“水”两相转换的过程。 在加水初期，大约三分之一
松香改性的水性环氧酯树脂在加水制成水分散 的水量，水会以分子形式分散于松香改性环氧酯树脂
体乳液时，加水的方式对乳液的细度、稳定性以及固 中，相当于改性树脂被少量水稀释了，这些水与改性
[12]
含黏度影响很大 ，见表 5 和图 3。 树脂中的亲水性基团充分作用形成稳定而牢固的结
由表 5 可知，采用一次性加入所有的水量，然后 合力，所以黏度会有所下降，由此水被分散在改性树

探索研究 RESEARCH AND DEVELOPMENT 39