【地坪网资讯】摘要：用聚已内酯对环氧树脂改性，可明显改善其柔韧和耐冲击性。介绍了聚已内酯改性环氧涂料的配方、工艺及性能。

关键词：聚已内酯；环氧树脂；改性

0前言

中 高相对分子质量的环氧树脂具有优异的耐化学性及耐腐蚀性能，广泛应用于溶剂型和水性涂料中。然而由于通过环氧树脂的仲羟基实现交联，需要高温烘烤或延长烘 烤时间，制得的涂膜脆性太大。通过对环氧树脂进行改性，用CAPA2054聚已内酯进行扩链或者冷拼，制备的环氧烘烤涂料柔韧性好，这两种方法都不会缩短 烘烤时间或者降低烘烤温度。

聚已内酯接枝到环氧树脂的仲羟基上，生成分子主链，酯化的侧链由伯羟基封端。当聚已内酯在中等温度下和环氧树脂酯化时，大量环氧基团末发生反应，这样得到的材料可用于制备粉末涂料和溶剂型涂料以及用作树脂中间体。

1 聚已环氧树脂

将 环氧树脂放人带有搅拌器，氮气导管、冷凝回流管和真空蒸馏装置的反应器中，加入5％～10％的二甲苯溶液熔融回流。在抽真空条件下，升温至 120～40℃，除去环氧树脂中的水分和二甲苯。然后降温至100℃，加入聚已内酯和催化剂溶液(10％辛酸亚锡二甲苯溶液)，催化剂用量在 0～×10-4。然后升温至145℃反应1h，再升温至155qC继续反应，当残留的聚已内酯含量降至o．5％时，开始抽真空，使其含量继续降至o．1％ 以下，停止反应，将树脂冷却，用溶剂稀释或熔融倾倒在托盘上。对3个不同生产商生产的环氧树脂在155~C条件下通过加入50×l0-6酸亚锡催化剂进行 了改性，反应时间从7～17h不等，环氧官能团损失在7％～17％之间。

如果先用胺或者酸使得环氧基团开环，则可以制得低粘度树脂。通过上述方法，我们可以制备3种类型的树脂体系，即阳离子、阴离子水性涂料和溶剂型涂料。
 2 阳离子水性涂料

仲胺与环氧树脂反应可生成叔胺，当叔胺被中和后，提供了树脂水溶性，胺化的环氧树脂均可用聚已内酯改性，使得环氧树脂的仲羟基转化成伯羟基。

2.1胺加成物的制备

将 544．7R环氧树脂Epikote1004(当量895.7)和50g二甲苯加入装有搅拌器、冷凝回流装置，氮气导管的反应器中，将混合物加热至 60％，加入45.3g二乙胺，升温至120℃并保持1h。然后将树脂冷却并加入1：1二甲苯／甲基异丁基酮混合物稀释至75％固含量，称树脂A。

2.2聚已内酯改性树脂的制备

上 述树脂溶液中的水分和二甲苯通过迪安—斯达克冷凝管抽真空，100～120℃下被除去。将150g聚已内酯及0.015g辛酸亚锡加入树脂溶液中，加热至 155％，使聚己内酯与树脂中的仲羟基发生反应。反应6h以后，再加入0.015g辛酸亚锚，当游离的聚已内酯含量低于0.1％时(由气相色谱法分析)， 反应8～10h，将树脂冷却并加入1：1二甲苯/甲基异丁基酮溶液稀释至75％固含量，称树脂Ｂ。

2.3阳离子水性涂料体系的制备

阳离子水性涂料体系配方见表1。

表1 阳离子水性涂料的配方

组成

 

Ａ

 

Ｂ

 

树脂Ａ

 

40.00

 

－

 

聚已内酯改性树脂（树脂Ｂ）

 

－

 

40.00

 

IPDI B1065(75% 二甲苯 / 甲基异丁基酮溶液 ) （ 1 ： 1 ）

 

13.31

 

13.31

 

冰醋酸

 

1.85

 

1.49

 

去离子水

 

44.80

 

45.16

 

FC 135

 

0.04

 

0.04

 

将 环氧树脂和封闭异氰酸酯溶液、乙酸溶液混合。经中和的树脂混合物加入高速搅拌器中分散，然后在水中稀释至40％的固含量，再加入氟碳流动剂。将涂料涂在经 磷酸盐化处理、厚度为0.9mm的铝制平板上，开成12μ厚的漆膜。表2列出了在195℃下经烘烤10min，20min和30min后涂膜的耐溶剂性， 表3列出了在195℃下固化30min后涂膜的物理性能。

表2 阳离子水性涂料的耐溶剂性

耐溶剂性

 

烘烤时间， min

 

10

 

20

 

30

 

涂膜Ａ耐丁酮擦拭次数

 

0

 

11

 

15

 

涂膜 B 耐丁酮擦拭次数

 

10

 

47

 

70

 

表 3 　阳离子水性涂膜的物理性能

检测项目

 

涂膜Ａ

 

涂膜Ｂ　

 

铅笔硬度，Ｈ

 

3

 

3

 

背面冲击强度（英尺·磅）

 

120

 

> 160

 

柔韧性（ 180 o Ｔ型变曲），Ｔ

 

3

 

1.5

 
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从表中结果可见，经过聚已内酯改性的涂料和未经改性的涂料相比，前者耐溶剂性提高，这表明伯羟基与封闭异氰酸酯反应更容易。而且，在保持良好的漆膜硬度的同时，用聚已内酯改性的涂料在柔韧性和耐冲击性等方面都有所改善。