两步扩链法制备自乳化水性环氧树脂固化剂及其在水性涂料中的应用

《两步扩链法制备自乳化水性环氧树脂固化剂及其在水性涂料中的应用》是一篇关于水性环氧树脂固化剂制备与应用的学术论文。该论文针对传统环氧树脂固化剂在水性体系中存在稳定性差、分散性不佳等问题，提出了一种新的制备方法——两步扩链法，旨在提高固化剂的自乳化性能和在水性涂料中的应用效果。

在论文中，作者首先介绍了水性环氧树脂的应用背景以及其在涂料行业中的重要性。随着环保法规的日益严格，传统的溶剂型涂料逐渐被水性涂料所取代。然而，水性环氧树脂体系在实际应用中仍面临诸多挑战，如固化剂的水溶性和乳化性能不足，导致涂膜性能下降。因此，开发具有良好水溶性和稳定性的水性环氧树脂固化剂成为研究热点。

为了克服上述问题，论文提出采用两步扩链法来制备自乳化水性环氧树脂固化剂。这种方法通过在环氧树脂分子链上引入亲水基团，并利用扩链反应增强分子链的结构稳定性，从而实现固化剂的自乳化特性。两步扩链法的第一步是将环氧树脂与扩链剂进行反应，形成具有一定交联度的中间体；第二步则是通过引入亲水性单体进一步扩链，使产物具备良好的水溶性和乳化能力。

实验部分详细描述了两步扩链法制备固化剂的工艺流程，包括原料的选择、反应条件的优化以及产物的表征分析。通过对产物的红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）和粒径分析等手段，验证了固化剂的化学结构和物理性质。结果表明，所制备的固化剂具有良好的水溶性和乳化性能，能够在水中均匀分散，形成稳定的胶束结构。

此外，论文还探讨了该固化剂在水性涂料中的应用性能。通过将制备的固化剂与环氧树脂混合，制备出水性环氧涂料，并对其涂膜的力学性能、耐水性和附着力进行了测试。实验结果显示，使用该固化剂制备的水性涂料具有优异的涂膜性能，表现出良好的硬度、柔韧性和耐腐蚀性。同时，由于固化剂的自乳化特性，涂料体系在储存过程中表现出较好的稳定性，不易发生分层或沉淀现象。

论文还对比了不同扩链方式对固化剂性能的影响，分析了亲水性单体种类和用量对最终产物性能的作用。研究发现，适当增加亲水基团的含量可以显著提升固化剂的水溶性和乳化能力，但过量则可能导致固化剂的交联密度降低，影响涂膜的机械性能。因此，在实际应用中需要根据具体需求平衡亲水性和交联度之间的关系。

综上所述，《两步扩链法制备自乳化水性环氧树脂固化剂及其在水性涂料中的应用》为水性环氧树脂固化剂的开发提供了一种有效的技术路径。该方法不仅提高了固化剂的自乳化性能，还改善了水性涂料的综合性能，具有广阔的应用前景。未来的研究可以进一步探索该方法在不同类型的水性涂料中的适用性，并优化工艺参数以实现工业化生产。