简述水性环氧涂料的发展现状及意义

水性环氧涂料是指以水作为主要溶剂或分散介质将油性的环氧树脂水性化的涂料。水性环氧涂料在环境友好安全生产施工、不易燃、无(低)毒性、设备易清洗等方面的优势，在涂料工业的发展中显示出越来越广泛的应用前景。环氧树脂以其独特的固化应用优势使其在涂料领域己成为涂料应用四大合成树脂之一。1938年，瑞士及美国科学家所发表的多项有关环氧树脂的专利都涉及双酚A和环氧氯丙烷的缩聚反应;同时在涂料复配中使用的固化剂为邻苯二甲酸酐或多胺类有机化合物。随后发展了多种类型与牌号的环氧树脂，并在涂料、粘合剂、工程塑料等方向得以应用。

环氧水性涂料有其优越的物理、化学性能:

1固化剂与环氧固化成膜后得很好的涂膜性能、显著表现为附着力高、强耐酸碱性及腐蚀性绝缘性能好。

2.由于水性环氧涂料以水作为分散性溶剂，无味环保，利于长途运输且不易燃烧。

3.水性环氧涂料固化成膜后体系含一定量得水分，成膜对比溶剂型有一定的间隙水分及涂膜内部物质容易从体系挥发不会出现溶剂型涂料出现的漆膜鼓泡、变形、从体系剥离能缺点。

4.水性环氧涂料为环保型涂料施工方便后处理简单。

5.水性环氧涂料使用范围广，可室温固化由于为水性体系更能适应潮湿及湿度较高的环境作业。

6.水性环氧涂料涂膜性能优良涂膜表面光滑有亮度，易于作装饰涂料，可选择性较强。

水性环氧树脂涂料发展优势明显，但是水性环氧树脂涂料在应用过程也带来一系列的不足。众所周知水是极性分子，容易形成氢键从而导致了高热容及高沸点，另外水难以从水性涂料中挥发出来,造成涂膜表干及实干时间增长;水具有的高熔点也容易导致乳液出现冻融现象。同时颜料很难被润湿也是由于水的高表面张力。现行的水性环氧涂料大多是通过使用表面活性剂或接枝使得环氧乳液，分子结构及亲水亲油值的不均衡很难使涂膜的耐水性提高。尽管水性环氧涂料在应用和施工过程中面临着一系列困难，但涂料水性化是全球涂料工业势在必行。

早在上世纪60年代西方发达国家很早就着手进行环氧树脂水性化的研究。经过几十年的发展到上世纪70年代术和80年代初期水性环氧树脂涂料体系开始出现。早期的水性体系干燥速度极慢、固化性能差、施工困难。由于环氧树脂的亲水亲油值较小很难水性化，大多采用水性固化剂及固化剂的乳化作用使环氧体系水性化。

环氧树脂水性化的研究开始迅猛发展始于上世纪80年代，目前根据水性环氧涂料的发展概况水性环氧化产品大致分为三代产品:第一代产品是直接用乳化剂进行乳化得到水分散性环氧树脂，第二代水性环氧体系采用水性固化剂乳化得到的环氧树脂也属于水分散性这些水性环氧产品的耐腐蚀性和耐化学品性仍然很差。第三代水性环氧体系是环氧树脂和固化剂上都分别接入了非离子型表面活性剂，使二者的相容性匹配，二者配制的涂料涂膜性能明显提高。

目前国内水性环氧涂料的发展步伐相对缓慢，推出的多种水性环氧体系仍停留在水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂的水平上属第二代产品，使用性能上与溶剂型涂料的相比仍有差距，国内公开报道合成出第三代水性环氧体系始于二十世纪初，且技术与国外同类产品存在较大差距且推广使用范围有限。

目前，水性环氧涂料工业的产品由疏水性的环氧树脂和亲水性的胺类固化剂组成。EC.Galgoic等人按照水性固化剂及环氧树脂的物理形态将水性环氧涂料大致分为五种类型:

表1-1中第1类和第2类已应用于现行的工业生产且技术较成熟。第4类和第5类新型室温固化水性环氧涂料的研究始于上世纪九十年代末期。随着对环氧涂料认识的深入根据现行的研究可将水性环氧体系分为两大类型，把第4类水性环氧固化剂和相对分子质量低的液体环氧树脂组成的体系称为I型，把第5类由相对分子质量高的固体环氧树脂和水性环氧固化剂组成的体系称为I型。