水分散型環氧樹脂乳液及固化劑開發成功
經過科技人員多年的潛心研究，一種具國際品質，國內創的水分散型雙酚A環氧樹脂乳液及與之相配套的水分散型固化劑在浙江安邦新材料發展有限公司開發成功，并實現了大批量工業化生產。這一科技成果在國內率先將環氧樹脂徹底水性化，創造出第三代水性環氧體系：即將環氧樹脂和固化劑全部改造成水分散型形態。該環氧樹脂乳液應用于水性環氧樹脂類涂料中，將大大地提高水性涂料的技術性能指標，對環氧樹脂類涂料的水性化綠色環?；鸬綐O大的推動作用，可以毫不夸張地說，它將帶來一場涂料工業的革命。
涂料工業是一個發展空間很大的行業，我國作為一個發展中，今后幾年是涂料發展的大好時機，據部門預測，我國的涂料工業每年將以16%的速度增長，高于平均增長速度。以環氧樹脂為基料生產的涂料，因其具有其他涂料無法替代的優異的粘接力、耐酸、耐堿、耐鹽水性、耐化學腐蝕性和良好的電性能而廣泛應用于鋼結構、鐵路車輛、船舶、石油化工裝備、汽車工業、橋梁、電力、工廠地坪等領域，增速更加驚人，預計達到18%。
傳統的溶劑型環氧樹脂涂料使用大量的有機溶劑來溶解和稀釋，在施工和固化成膜后，有機溶劑會揮發于大氣中，這些揮發性有機物質稱為VOC，在大氣中在陽光和熱作用下，VOC與氧化氮等反應，形成光化學煙霧，導致空氣質量變差，VOC對人體的影響可分為三種類型：一是氣味和感官包括感官刺激，使人感覺干燥;二是黏膜刺激和其他系統毒性導致的病態，即刺激眼黏膜鼻黏膜呼吸道和皮膚等，而且很容易通過血液造成大腦障礙，從而導致中樞神經受抑制，使人產生頭暈、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感覺；三是基因毒性和致癌性。
許多先后都頒布了限制VOC的法規，美國在1966年頒布“66法規”是上個限制VOC的法規，30多年來，各國限制VOC含量的環保法規相繼出臺，規定工業涂料VOC在250-450g/l,水性涂料VOC應小于250g/l，我國2004年7月開始實施的水性涂料標準規定,VOC在200g/l以內,這對水性涂料等環境友好涂料的發展有了很大的促進作用。為適應環保法規對VOC的限制，發達自上個世紀70-80年代就開始水性涂料的研究，在水性環氧樹脂研究方面美國shell公司，瑞典/丹麥的Fluger公司，美國的Air Products and Chemical公司走在了的前沿。
水性環氧樹脂的研發歷史經過了三個階段。據環氧樹脂行業協會專家介紹，代產品是直接用乳化劑進行乳化，在劇烈的機械攪拌下，獲得乳液粒子，這樣獲得的乳液粒徑較大，一般在5μm左右，由于乳液中存在著游離的乳化劑，在固化物遇水時，會從涂膜中析出造成漆膜耐水性不好，而且由于粒徑較粗，造成成膜困難，因而制約了它的應用。第二代水性環氧是水溶性固化劑乳化油溶性環氧樹脂，這一類水性環氧樹脂體系的特點是使用的固化劑都是水溶性的，當兩組份混合固化時，固化劑從水相擴散進入樹脂粒子，因此樹脂粒子表面的固化劑濃度比較高，使表面容易固化而形成硬殼，阻止了樹脂粒子的結成膜，終使漆膜中的樹脂和固化劑分布不均勻而影響漆膜性能，導致溶度參數的不匹配也是影響第二代水性環氧體系推廣的重要因素。第二代水性環氧體系的另一種形式是把樹脂制成水分散型的環氧乳液，而固化劑為水溶性的，這一體系同樣存在溶度參數不匹配問題，因為環氧樹脂是疏水性的，而水溶性的固化劑具有很強的親水性，兩組分混合后，由于在親水和疏水性方面存在著極大的差異，從而影響了涂料的成膜性。第三代水性環氧體系是上個世紀90年代由美國Shell企業多年研究開發成功的。這一體系的環氧樹脂和固化劑都接上了非離子型表面活性劑，體系中不存在游離子的表面活性劑。兩組分混合均勻后，溶度參數相近，匹配性良好，固化后得到均勻的漆膜，可達到或超過溶劑型涂料的漆膜性能指標。
我國上個世紀90年代初開始水性環氧體系和水性環氧涂料的研究開發，而且一直成為一個熱門的課題。國內許多企業和研究機構也已紛紛開發出水性環氧體系，但其技術仍停留在第二代環氧體系的水平上，即環氧樹脂乳液是水分散型的，但固化劑仍為水溶性的，且品質良莠不齊，其配制的涂料產品，在耐水性、漆膜硬度、固化時間、附著力等方面都遠遠達不到溶劑型環氧涂料的水平，使用效果差，使其推廣應用受到了很大的限制，同時也給人們思想上留下水性環氧涂料技術上不過關這樣一個印象。
浙江安邦研究開發成功的水分散型自乳化環氧樹脂體系屬于第三代環氧體系。該環氧體系與以往不同的一個顯著特點是把固化劑和樹脂均設計成分散體形式。其關鍵技術是合成一種水分散性（具有一定親油性）并與環氧樹脂匹配性好的固化劑。由于固化劑是水分散型的，使它與樹脂的溶度參數匹配性很好，固化后能得到優異的漆膜性能。該體系的另一個重大改進是將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑中，增加了體系的穩定性。其技術達到了美國Shell公司同類產品的水平，用該體系環氧樹脂生產的涂料產品，具有硬度高、附著力好、耐水性佳、耐腐蝕性優良等特點，其VOC含量小于50g/l，（其中E51樹脂乳液VOC為0.45g/L,E44為1g/L,E20為49g/L）是一種真正的水性、環保型綠色高性能產品，它的開發成功既實現了環氧樹脂涂料的環?；?，又從根本上解決了國內開發的水性環氧涂料性能上的缺陷，大大提升了水性環氧涂料的品質和技術水平，為我國高性能水性環氧系列涂料趕超國際先進水平奠定了基礎。
第三代水性環氧樹脂體系，由于具有優良的物理機械性能，電絕緣性能、耐藥品性能和粘接性能，可以作為涂料、澆鑄料、模壓料、膠粘劑、層壓材料的直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術領域等國民經濟各個方面，例如：飛機、航天器中的復合材料、大規模集成電路的封裝材料、發電機的絕緣材料、鋼鐵和木材的涂料、機械土木建筑用膠粘劑，乃至食品罐頭內壁和金屬抗蝕電泳涂裝材料等，其應用前景十分廣闊。
涂料工業是一個發展空間很大的行業，我國作為一個發展中，今后幾年是涂料發展的大好時機，據部門預測，我國的涂料工業每年將以16%的速度增長，高于平均增長速度。以環氧樹脂為基料生產的涂料，因其具有其他涂料無法替代的優異的粘接力、耐酸、耐堿、耐鹽水性、耐化學腐蝕性和良好的電性能而廣泛應用于鋼結構、鐵路車輛、船舶、石油化工裝備、汽車工業、橋梁、電力、工廠地坪等領域，增速更加驚人，預計達到18%。
傳統的溶劑型環氧樹脂涂料使用大量的有機溶劑來溶解和稀釋，在施工和固化成膜后，有機溶劑會揮發于大氣中，這些揮發性有機物質稱為VOC，在大氣中在陽光和熱作用下，VOC與氧化氮等反應，形成光化學煙霧，導致空氣質量變差，VOC對人體的影響可分為三種類型：一是氣味和感官包括感官刺激，使人感覺干燥;二是黏膜刺激和其他系統毒性導致的病態，即刺激眼黏膜鼻黏膜呼吸道和皮膚等，而且很容易通過血液造成大腦障礙，從而導致中樞神經受抑制，使人產生頭暈、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感覺；三是基因毒性和致癌性。
許多先后都頒布了限制VOC的法規，美國在1966年頒布“66法規”是上個限制VOC的法規，30多年來，各國限制VOC含量的環保法規相繼出臺，規定工業涂料VOC在250-450g/l,水性涂料VOC應小于250g/l，我國2004年7月開始實施的水性涂料標準規定,VOC在200g/l以內,這對水性涂料等環境友好涂料的發展有了很大的促進作用。為適應環保法規對VOC的限制，發達自上個世紀70-80年代就開始水性涂料的研究，在水性環氧樹脂研究方面美國shell公司，瑞典/丹麥的Fluger公司，美國的Air Products and Chemical公司走在了的前沿。
水性環氧樹脂的研發歷史經過了三個階段。據環氧樹脂行業協會專家介紹，代產品是直接用乳化劑進行乳化，在劇烈的機械攪拌下，獲得乳液粒子，這樣獲得的乳液粒徑較大，一般在5μm左右，由于乳液中存在著游離的乳化劑，在固化物遇水時，會從涂膜中析出造成漆膜耐水性不好，而且由于粒徑較粗，造成成膜困難，因而制約了它的應用。第二代水性環氧是水溶性固化劑乳化油溶性環氧樹脂，這一類水性環氧樹脂體系的特點是使用的固化劑都是水溶性的，當兩組份混合固化時，固化劑從水相擴散進入樹脂粒子，因此樹脂粒子表面的固化劑濃度比較高，使表面容易固化而形成硬殼，阻止了樹脂粒子的結成膜，終使漆膜中的樹脂和固化劑分布不均勻而影響漆膜性能，導致溶度參數的不匹配也是影響第二代水性環氧體系推廣的重要因素。第二代水性環氧體系的另一種形式是把樹脂制成水分散型的環氧乳液，而固化劑為水溶性的，這一體系同樣存在溶度參數不匹配問題，因為環氧樹脂是疏水性的，而水溶性的固化劑具有很強的親水性，兩組分混合后，由于在親水和疏水性方面存在著極大的差異，從而影響了涂料的成膜性。第三代水性環氧體系是上個世紀90年代由美國Shell企業多年研究開發成功的。這一體系的環氧樹脂和固化劑都接上了非離子型表面活性劑，體系中不存在游離子的表面活性劑。兩組分混合均勻后，溶度參數相近，匹配性良好，固化后得到均勻的漆膜，可達到或超過溶劑型涂料的漆膜性能指標。
我國上個世紀90年代初開始水性環氧體系和水性環氧涂料的研究開發，而且一直成為一個熱門的課題。國內許多企業和研究機構也已紛紛開發出水性環氧體系，但其技術仍停留在第二代環氧體系的水平上，即環氧樹脂乳液是水分散型的，但固化劑仍為水溶性的，且品質良莠不齊，其配制的涂料產品，在耐水性、漆膜硬度、固化時間、附著力等方面都遠遠達不到溶劑型環氧涂料的水平，使用效果差，使其推廣應用受到了很大的限制，同時也給人們思想上留下水性環氧涂料技術上不過關這樣一個印象。
浙江安邦研究開發成功的水分散型自乳化環氧樹脂體系屬于第三代環氧體系。該環氧體系與以往不同的一個顯著特點是把固化劑和樹脂均設計成分散體形式。其關鍵技術是合成一種水分散性（具有一定親油性）并與環氧樹脂匹配性好的固化劑。由于固化劑是水分散型的，使它與樹脂的溶度參數匹配性很好，固化后能得到優異的漆膜性能。該體系的另一個重大改進是將親水性的非離子表面活性劑連接到樹脂和固化劑中，增加了體系的穩定性。其技術達到了美國Shell公司同類產品的水平，用該體系環氧樹脂生產的涂料產品，具有硬度高、附著力好、耐水性佳、耐腐蝕性優良等特點，其VOC含量小于50g/l，（其中E51樹脂乳液VOC為0.45g/L,E44為1g/L,E20為49g/L）是一種真正的水性、環保型綠色高性能產品，它的開發成功既實現了環氧樹脂涂料的環?；?，又從根本上解決了國內開發的水性環氧涂料性能上的缺陷，大大提升了水性環氧涂料的品質和技術水平，為我國高性能水性環氧系列涂料趕超國際先進水平奠定了基礎。
第三代水性環氧樹脂體系，由于具有優良的物理機械性能，電絕緣性能、耐藥品性能和粘接性能，可以作為涂料、澆鑄料、模壓料、膠粘劑、層壓材料的直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術領域等國民經濟各個方面，例如：飛機、航天器中的復合材料、大規模集成電路的封裝材料、發電機的絕緣材料、鋼鐵和木材的涂料、機械土木建筑用膠粘劑，乃至食品罐頭內壁和金屬抗蝕電泳涂裝材料等，其應用前景十分廣闊。
