zui近，中石化巴陵石化公司環(huán)氧樹脂事業(yè)部，對聚醚型水性環(huán)氧樹脂固化劑的合成進(jìn)行研究。他們采用多乙烯多胺與低分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂反應(yīng)，并在其中引入聚醚和環(huán)氧樹脂cyd-128合成的cyd-128改性聚醚鏈段，合成聚醚型水性固化劑，實(shí)驗(yàn)表明工藝可行。對cyd-128改性聚醚合成過程中各影響因素進(jìn)行了研究，并對聚醚水性固化劑固化性能進(jìn)行了評價(jià)。*配方與工藝為：選擇分子質(zhì)量為1500的聚醚，環(huán)氧樹脂與聚醚物質(zhì)的量比為2：1，催化劑選用bf3（60℃時(shí)加入）。與現(xiàn)有文獻(xiàn)中報(bào)道的固化物性能相比，水性固化劑固化環(huán)氧體系的的柔韌性和附著力有大幅提高，硬度、光澤度和強(qiáng)度改變不大。固化劑是影響雙組分環(huán)氧涂料性能的關(guān)鍵因素之一，目前實(shí)際使用的水性環(huán)氧固化劑大多為它們的改性產(chǎn)物，包括酰胺化多胺、聚酰胺和環(huán)氧-多胺加成物。由于酰胺類固化劑固化后涂膜的耐水性和耐化學(xué)藥品性較差，現(xiàn)在研究的水性環(huán)氧固化劑主要是封端的環(huán)氧一多胺類加成物。
水性環(huán)氧樹脂體系已經(jīng)成為樹脂行業(yè)研究的重點(diǎn)，作為水性環(huán)氧樹脂體系的必要組分——水性環(huán)氧固化劑的研究開發(fā)也日趨重要。環(huán)氧涂料性能優(yōu)良，在防腐、工業(yè)地坪、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；但目前使用的環(huán)氧涂料主要為溶劑型涂料，近年來隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，許多國家相繼頒布了限制揮發(fā)性有機(jī)溶劑（voc）的環(huán)保法規(guī)，涂料的水性化、無溶劑化和高固體分化已成為涂料發(fā)展的必然趨勢。水性環(huán)氧樹脂體系終于浮出水面。普通的水性環(huán)氧樹脂涂料的涂膜的硬度較高，但柔韌性和抗沖擊性均較差，該研究采用在固化劑中引入聚醚鏈段的方法改進(jìn)了這些缺點(diǎn)。用多乙烯多胺、液體環(huán)氧樹脂和cyd-128改性聚醚進(jìn)行反應(yīng)，合成aba型端氨基環(huán)氧-胺加成物。然后通過環(huán)氧-胺加成，單環(huán)氧封端，酸化成鹽的工藝，合成聚醚型水性固化劑。其主要原料包括——聚醚：分析純；cyd-128：工業(yè)級；甲苯：分析純；多乙烯多胺：工業(yè)級；單環(huán)氧化合物：工業(yè)級；冰醋酸：分析純。反應(yīng)機(jī)理/設(shè)計(jì)原理則是：引入柔性鏈共聚單元，調(diào)節(jié)剛性鏈的柔韌性。
首先合成cyd-128改性聚醚，采用多乙烯多胺與低分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂反應(yīng)，并在其中引入聚醚和環(huán)氧樹脂cyd-128，用合成的cyd-128改性聚醚鏈段合成聚醚型水性固化劑。然后步驟就是固化劑合成。測試方法包括——胺值測量：采用astmd2074-1966標(biāo)準(zhǔn)；凝膠色譜：gpc-8025/801柱，流動(dòng)相為四氫呋喃，流量1ml/s，濃度0.1mg/ml；紅外光譜：傅里葉紅外光譜分析儀；漆膜性能測試：硬度，按gb/t1730-1993用qhq-a型漆膜劃痕硬度儀測定；光澤度，按原gb/t1743-1979（1989）用gz-ⅱ型光電光澤計(jì)測定；附著力，按gb/t1720-1997用qfz-ⅱ附著力實(shí)驗(yàn)儀測定；厚度，按gb/t13452.2-1992用磁性厚度測試儀測定。接下來又是cyd-128改性聚醚的制備：將聚醚與cyd-128按一定比例加人燒瓶中，通氮?dú)?，微加熱，攪拌使之混合均勻。將催化劑溶于甲苯，置于恒壓滴液漏斗中。緩慢滴加催化劑溶液，維持一段時(shí)間，然后減壓蒸餾脫溶劑，出料即為聚醚合成物待用。zui后是聚醚固化劑的合成，取cyd一128改性聚醚，cyd-128，多乙烯多胺按一定比例混合，置于四口燒瓶中，加熱升至一定溫度保溫一定時(shí)間，制得胺封端的環(huán)氧樹脂一胺加成物。再用減壓蒸餾，除去多余的多乙烯多胺，降溫后加入單環(huán)氧化合物，維持溫度一定時(shí)間。zui后再加入醋酸溶液，保溫一定時(shí)間，得聚醚型水性固化劑。研究人員分析了聚醚合成物合成因素影響，包括催化劑種類對合成反應(yīng)的影響、聚醚分子質(zhì)量對合成反應(yīng)的影響、反應(yīng)溫度對合成反應(yīng)的影響、反應(yīng)原料配比的影響、聚醚型水性固化劑的紅外光譜分析；又進(jìn)行了聚醚固化劑性能測試。其中主要考慮了催化劑種類、原料比例、聚醚分子質(zhì)量，及反應(yīng)溫度對合成反應(yīng)的影響。試驗(yàn)中催化劑都是通過緩慢滴加的方式加入，中途隔一段時(shí)間取樣測量反應(yīng)物的水溶性，以反應(yīng)物溶于水為反應(yīng)終點(diǎn)，來確定停止加入催化劑的時(shí)間。
zui后的結(jié)論有3個(gè)方面：一是在水性環(huán)氧固化劑的合成中增加聚醚鏈段的工藝可行；二是實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)聚醚合成物的*工藝為：選擇分子質(zhì)量為1500的聚醚，環(huán)氧樹脂與聚醚物質(zhì)的量比為2：1，催化劑選用bf3，60℃時(shí)加入；三是在水性固化劑結(jié)構(gòu)中增加聚醚鏈段后，水性固化劑的柔韌性和附著力有大幅提高，硬度、光澤度的性能改變不大。聚醚型固化劑固化后性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有文獻(xiàn)中報(bào)道的固化物性能。