關鍵詞：環氧樹脂；水性；環氧丙烯酸乳液；丙烯酸改性

　　水性環氧樹脂體系能夠有效的降低揮發性有機物的使用，符合環保要求，因此在工業生產和生活中得到了廣泛的應用。密切常用的環氧樹脂涂料大部分是溶劑型的，其中的揮發物則含有易燃易爆的有毒物質，在揮發的過程中直接排放到大自然中，在陽光的作用下會形成煙霧或者酸雨，對環境產生了比較大的破壞作用。水性涂料以及高固體份涂料等環保型的涂料日益得到了人們的重視，因此得到了比較快的發展，而且水性涂料在使用的過程中還具有節省資源、有機物排放量比較低的優點。

　　1 ·環氧樹脂的性能簡介

　　環氧樹脂是常用的熱固性樹脂，在熱固性樹脂中的用量比較大，而且應用比較廣泛。在環氧樹脂中含有獨特的環氧基、羥基以及醚鍵等活性基團，所以能夠表現出優異的性能。環氧樹脂具有許多種類，而且性能各異，還具有非常多的改性劑、促進劑、添加劑等，可以組成多種組合，從而得到性能不同的環氧固化體系，能夠滿足各種性能和工藝的要求[1]。

　　環氧樹脂具有良好的力學性能，其分子結構緊密，具有非常強的內聚力，其力學性能比不飽和的聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂優良的多。而且還具有黏結強度高，粘接性能優異等優點，其中含有的羥基、環氧基、醚鍵等具有比較大的活性，決定了其良好的黏接強度，可以用來作為結構膠。對于大部分金屬和非金屬材料都具有良好的粘接性，例如木材、玻璃、陶瓷等。但是大部分環氧樹脂都不能溶于水，對環境有比較大的危害，給其施工、運輸以及存儲等都帶來了不便，因此用水來作為溶劑的水性環氧樹脂受到了人們的重視[2]。水性環氧樹脂不但對環境比較友好，而且可以在潮濕的界面上施工，而且使用簡單，對于施工環境的要求不高，便于清洗、存儲等優點，因此成為了環氧樹脂發展的主要方向。

　　環氧樹脂的分子結構中含有羥基、環氧基以

　　及醚鍵等基團，從而表現出了一系列優異的物理性能，例如具有良好的絕緣性能和機械性能以及耐化學性能等，在復合材料基體、膠粘劑、涂料等方面得到了廣泛的應用。為了進一步的提高其使用性能，降低環氧樹脂材料對于環境的危害，加強其水溶性研究非常重要。環氧樹脂的水性改善是在環氧樹脂的大分子上加入強的親水基團，然后使其具有自乳化和水溶性的功能，常見的水性改性劑有羥基、氨基、羧基等化合反應[3]。對環氧樹脂水性化的重要方法是成鹽的方法，在其分子的骨架上引入極性基團，然后使其親水因子在水中分散。具體的操作中可以先把環氧樹脂變成含有堿基團的樹脂，然后利用堿或者酸來中和成為鹽來水性化的方法。其中利用堿中和的方法應用的比較多，如：利用不包含的脂肪酸、丙烯酸類單體和聚合物等化合物，其次還可以利用二元酸和環氧樹脂上的雙鍵進行加成反應，最后用堿來中和成為鹽，最終得到水性環氧樹脂乳液。

　　2· 水性環氧丙烯酸乳液的合成和應用性能分析

　　在環氧樹脂的水性改性中對于環氧基的處理比較靈活，在固化反應中除了環氧基和固化劑發生交聯之后，還可以依靠引進的羧基、羥基等官能團和固化劑發生交聯固化。在環氧樹脂的水性化方法中，有多種方法可以選擇，例如可以引入不飽和的脂肪酸和環氧樹脂酯化反應來生成環氧酯，環氧樹脂還可以和干性油脂酸酯化而得到環氧酯底漆。環氧丙烯酸酯型是其中應用最為廣泛的方法，可以利用丙烯酸類的單體或者聚合物和環氧樹脂發生接枝共聚，生成具有酸性基團的環氧丙烯酸樹脂，然后用堿中和[4]。環氧樹脂和異氰酸酯預聚物反應之后可以得到含有氨基、羧基、羥基的環氧異氰酸酯樹脂。

　　在合成環氧丙烯酸乳液的過程中，單體的選擇十分重要，可以選擇不同的單體組合來滿足漆膜特性的要求。在合成水性環氧丙烯酸乳液之前，首先應當合成水性環氧丙烯酸樹脂。其原材料主要有工業級的丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、二甲基乙醇胺、丁醇、乙二醇醚類溶劑、環氧樹脂、過氧化苯甲酰[5]。在安裝有溫度計、回流冷凝器以及攪拌器的四口燒瓶中加入環氧樹脂和丁醇等，加熱到110℃，均勻攪拌的狀態下加入有過氧化苯甲酰的混合單體，加入完成之后，保溫至轉化率大于98%。然后加入乙二醇醚類溶劑、二甲基乙醇胺，此時環氧丙烯酸樹脂的pH 值達到7~7.5，然后用水稀釋達到其固含量的50%±2%，然后得到淡黃色透明粘稠狀的水性環氧丙烯酸樹脂。