5.2　水性环氧树脂的基本特性及分类

5.2.1　水性环氧树脂的基本特性

环氧树脂（Epoxy resin）是泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并通过环氧基团反应形成的热固性产物的高分子低聚体，是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。目前使用最多的就是双酚A型环氧树脂，其典型的结构式如下所示：

由于环氧树脂拥有大量的醚键和苯环等分子结构，因此具有优异的物理性能、电绝缘性能、耐药品性能和黏结性能，可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶黏剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面，特别是在涂料应用领域。目前全世界范围内40%的环氧树脂用于涂料。目前开发的水性环氧树脂也主要应用于涂料行业，也有部分应用于纤维处理等行业^[5，6]。

水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而得到的稳定分散体系。由于环氧树脂是线型结构的热固性树脂，所以施工前必须加入水性环氧固化剂，在室温环境下发生化学交联反应，环氧树脂固化后就改变了原来可溶可熔的性质而变成不溶不熔的空间网状结构，显示出优异的性能。水性环氧树脂涂料除了具有溶剂型环氧树脂涂料的诸多优点，如对众多底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等，还具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染，因而满足当前环境保护的要求；同时以水作为分散介质，价格低廉、无气味、不燃，储存、运输和使用过程中的安全性也大为提高；而且水性环氧树脂涂料的操作性能好，施工工具可用水直接清洗。水性环氧树脂涂料的突出优势还表现在该混合体系可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并保证有很高的交联密度，这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。

目前水性环氧树脂涂料的应用主要包括下面几个方面。

① 在工业地坪涂装方面，可作为高性能环境适应型地坪涂料替代溶剂型环氧树脂涂料，也可作为聚合物成分掺入水泥砂浆制成高性能聚合物砂浆地坪材料；

② 配成清漆可用于木质地板，替代目前市场上广泛使用的溶剂型聚氨酯水晶地板漆，配成色漆可替代溶剂型环氧树脂和聚氨酯磁漆，用于厨房、家具和机械设备等；

③ 借助于水性环氧树脂涂料优良的力学性能和与水泥良好的配伍性制备高强混凝土，其中水性环氧树脂涂料作为辅助成分加到混凝土或水泥砂浆中，并可提高混凝土的抗渗性；

④ 利用环氧树脂对水泥材料和众多有机材料良好的粘接性能以及环氧树脂本身优异的力学性能和耐化学药品性能作为混凝土粘接剂和防水堵漏材料；

⑤ 利用环氧树脂优异的耐腐蚀性作为防腐蚀涂料，用作钢铁和船舶的防腐底漆；

⑥ 与其他通用乳液配合使用，起协同效应得到具有不同性能的涂层^[7-9]。