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1環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯

　　1.1環(huán)氧樹脂的特點

　　環(huán)氧樹脂（EP）具有許多優(yōu)良的性能，如易固化、機械強度高、粘附力強、成型收縮率低、化學穩(wěn)定性好、電絕緣性好、成本低，還具備高模量、高強度和熱穩(wěn)定性好等特點，早已成為應用廣泛的熱固性塑料，在機械、電子、涂料等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。但是，環(huán)氧樹脂 也存在一些突出缺點，如韌性差，抗沖擊強度低，固化后質(zhì)脆，從而限制了其在某些領(lǐng)域內(nèi)的應用。環(huán)氧樹脂具有仲羥基和環(huán)氧基，可以和異氰酸酯反應。經(jīng)環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯其力學性能、粘接強度、耐水、耐溶劑等性能都會得到提高。

　　1.2環(huán)氧改性水性聚氨酯制備方法

　　環(huán)氧改性水性聚氨酯的制備方式主要有2種：即機械共混法和共聚法。共混法一般是先合成聚氨酯預聚體，再將適量的環(huán)氧樹脂均勻分散在預聚體中，然后對混有環(huán)氧樹脂的預聚體進行乳化，最終得到環(huán)氧樹脂改性的水性聚氨酯乳液。機械共混法制得的環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯乳 液中，環(huán)氧樹脂與聚氨酯之間沒有化學鍵的結(jié)合，環(huán)氧樹脂不具親水性，而聚氨酯鏈中的羧基及聚醚鏈段對水具有親和性，當兩者在水中乳化時，環(huán)氧樹脂被包覆在聚氨酯鏈中，有可能會形成一定的核-殼結(jié)構(gòu)。共聚法主要是利用環(huán)氧樹脂鏈兩端的環(huán)氧基優(yōu)先與聚氨酯預聚體進行共聚反應，其次是環(huán)氧樹脂分子上的羥基參與其反應制成預聚體，再乳化于水。另外存在氨基甲酸酯基與環(huán)氧基發(fā)生開環(huán)反應，此方法為交聯(lián)反應。

　　環(huán)氧樹脂的加料工藝方式主要有3種：其一，環(huán)氧樹脂與聚醚多元醇在反應初期加入到反應器；其二，環(huán)氧樹脂與小分于擴鏈劑在反應中期一起加入到反應器；其三，環(huán)氧樹脂與親水擴鏈劑在反應后期一起加入到反應器中。

　　1.3環(huán)氧改性水性聚氨酯的應用及研究進展

　　環(huán)氧改性水性聚氨酯在膠粘劑、涂料上已有應用報道。郭俊杰等合成了用于粘接復合薄膜的環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯 膠粘劑，改性后的膠粘劑對多種復合薄膜都表現(xiàn)出較強的粘接性能，剝離強度進一步提高，外觀、貯存穩(wěn)定性良好，且在固體質(zhì)量分數(shù)下降為30%后仍然具有較強 的粘接性能。安徽大學曾通過環(huán)氧樹脂與聚氨酯的接枝反應，合成了環(huán)氧改性聚氨酯乳液，用所得的乳液配制地板清漆氣味小，漆膜光澤好，有一定的彈性，1天后 實干，使用效果良好。

　　姜守霞等研究了環(huán)氧樹脂在水性聚氨酯乳液中含量對性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)加入環(huán)氧樹脂后，產(chǎn)品的耐水性有明顯的 提高，隨著環(huán)氧樹脂含量的增加，硬度也增加，粘度呈上升趨勢。羅建光等發(fā)現(xiàn)：共聚法比機械共混法難于得到穩(wěn)定的乳液。其原因可能是共聚法由于EP在預聚階 段生成了部分支鏈結(jié)構(gòu)，使預聚體的粘度增大，影響了乳化；另外，共聚法制得的乳液中環(huán)氧基團在三乙胺的催化下開環(huán)，形成交聯(lián)物而沉淀。