5.2　水性環氧樹脂的基本特性及分類

5.2.1　水性環氧樹脂的基本特性

環氧樹脂（Epoxy resin）是泛指含有兩個或者兩個以上環氧基，以脂肪族、脂環族或芳香族等有機化合物為骨架并通過環氧基團反應形成的熱固性產物的高分子低聚體，是一種從液態到黏稠態、固態多種形態的物質。目前使用最多的就是雙酚A型環氧樹脂，其典型的結構式如下所示：

由于環氧樹脂擁有大量的醚鍵和苯環等分子結構，因此具有優異的物理性能、電絕緣性能、耐藥品性能和黏結性能，可以作為涂料、澆鑄料、模壓料、膠黏劑、層壓材料以直接或間接使用的形式滲透到日常生活用品到高新技術領域的國民經濟的各個方面，特別是在涂料應用領域。目前全世界范圍內40%的環氧樹脂用于涂料。目前開發的水性環氧樹脂也主要應用于涂料行業，也有部分應用于纖維處理等行業^[5，6]。

水性環氧樹脂是指環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而得到的穩定分散體系。由于環氧樹脂是線型結構的熱固性樹脂，所以施工前必須加入水性環氧固化劑，在室溫環境下發生化學交聯反應，環氧樹脂固化后就改變了原來可溶可熔的性質而變成不溶不熔的空間網狀結構，顯示出優異的性能。水性環氧樹脂涂料除了具有溶劑型環氧樹脂涂料的諸多優點，如對眾多底材具有極高的附著力，固化后的涂膜耐腐蝕性和耐化學藥品性能優異，并且涂膜收縮小、硬度高、耐磨性好、電氣絕緣性能優異等，還具有不含有機溶劑或揮發性有機化合物含量較低，不會造成空氣污染，因而滿足當前環境保護的要求；同時以水作為分散介質，價格低廉、無氣味、不燃，儲存、運輸和使用過程中的安全性也大為提高；而且水性環氧樹脂涂料的操作性能好，施工工具可用水直接清洗。水性環氧樹脂涂料的突出優勢還表現在該混合體系可在室溫和潮濕的環境中固化，有合理的固化時間，并保證有很高的交聯密度，這是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所無法比擬的。

目前水性環氧樹脂涂料的應用主要包括下面幾個方面。

① 在工業地坪涂裝方面，可作為高性能環境適應型地坪涂料替代溶劑型環氧樹脂涂料，也可作為聚合物成分摻入水泥砂漿制成高性能聚合物砂漿地坪材料；

② 配成清漆可用于木質地板，替代目前市場上廣泛使用的溶劑型聚氨酯水晶地板漆，配成色漆可替代溶劑型環氧樹脂和聚氨酯磁漆，用于廚房、家具和機械設備等；

③ 借助于水性環氧樹脂涂料優良的力學性能和與水泥良好的配伍性制備高強混凝土，其中水性環氧樹脂涂料作為輔助成分加到混凝土或水泥砂漿中，并可提高混凝土的抗滲性；

④ 利用環氧樹脂對水泥材料和眾多有機材料良好的粘接性能以及環氧樹脂本身優異的力學性能和耐化學藥品性能作為混凝土粘接劑和防水堵漏材料；

⑤ 利用環氧樹脂優異的耐腐蝕性作為防腐蝕涂料，用作鋼鐵和船舶的防腐底漆；

⑥ 與其他通用乳液配合使用，起協同效應得到具有不同性能的涂層^[7-9]。