环氧树脂的乳化方法(全倒)
环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水乳化。要制备稳定的水性环氧树脂乳液，必须在体系中加入亲水和亲油组分，或试图在其分子链中引入强亲水链段。因此，水性环氧树脂主要采用添加乳化剂或在环氧树脂中引入极性基团的方法。经过长期的研究和生产实践，环氧树脂的水性化技术已经发展得相当成熟。环氧树脂水乳液的制备方法可分为直接法、相反转法、自乳化法和固化剂乳化法。
最近，相反转技术在控制乳化粒子的尺寸方面取得了突破。何庆峰等通过当量聚乙二醇10000与环氧树脂E-20反应，合成了不同分子结构的高分子非离子乳化剂，并制备了一系列水性环氧乳液。实验结果表明，在催化剂存在下，75~85℃合成的多嵌段聚产物乳化效果最好。制备的环氧乳液稳定性最好，粒径很小，可达300nm左右。邱东等人更关注于只含固化剂而不含外乳化剂的无皂转相体系的研究。他们突破了乳化必须加入乳化剂的传统观念，利用固化剂与环氧树脂反应生成含有有机链段的离子对，原位乳化制备两亲性产品，成功实现了无皂转相。合成的水基分散体系粒径为亚微米级(200~300nm)。它表明在没有额外乳化剂的情况下，
也可以实现相转化，并且可以获得与在乳化剂存在下相同的完美结果。但其研究还存在一些不完善之处，需要进一步研究。
相反转法制备的环氧乳液粒径较小，其分散相平均粒径一般为1~2μm，因此乳液具有良好的稳定性。只有加入占树脂1%~10%的乳化剂，才能得到性能优异的乳液。与其他类型的环氧树脂乳液相比，成本较低，在实际应用中具有一定的优势。
自乳化法(化学改性法)
自乳化法是对环氧树脂分子进行改性，在环氧树脂分子的非极性链中引入离子基团或极性基团，使其成为亲水亲油的两亲性聚合物，从而具有表面活性剂的功能。在环氧树脂中，环氧基的存在使其具有良好的反应活性，因为环氧基是一个张力很大的三元环，C和O的电负性不同使环具有极性，容易受到亲核或亲电试剂的攻击而导致开环反应。分子骨架上悬浮的羟基虽然具有一定的反应活性，但由于空间位阻，其反应程度较差。自乳化法是利用环氧树脂中基团的反应性，在环氧树脂的分子链段中引入亲水性的链段或基团，同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上的环氧基团。得到的改性环氧树脂可以在不加入乳化剂的情况下分散在水中形成乳液。改性方法包括酯化、醚化和接枝反应。2.1酯化反应类型
酯化反应类型是氢离子先极化环氧环，然后酸离子攻击环氧环将其打开。
(1)先用不饱和脂肪酸将环氧树脂酯化制成环氧酯，再用环氧酯加成乙烯不饱和二羧酸或酸酐引入羧基，最后用胺(碱)中和成盐。
(2)二羧酸(酸酐)与环氧树脂链上的羧基或环氧基反应引入羧基，得到阴离子环氧酯，然后用叔胺中和，得到稳定的水分散体。
酯化法的缺点是酯化产物中的酯键会随着时间的增加而水解，导致体系不稳定。为了避免这一缺点，含羧基单体可以通过形成碳碳键接枝到相对分子质量较高的环氧树脂上。
2.2醚化反应类型
醚化反应类型不同于酯化反应类型，在酯化反应类型中，亲核试剂直接攻击环氧环上的C原子。目前的方法如下:
(1)将环氧树脂与对羟基苯甲酸甲酯反应，然后水解和中和；
(2)将环氧树脂与巯基乙酸反应，然后水解和中和:
(3)对氨基苯甲酸与环氧树脂反应，产物能稳定分散在合适的胺/水混合溶剂中。
张等人利用该方法对环氧树脂进行改性，探索了制备改性产物乳液的条件，成功制备了稳定的水乳液，并研究了乳液的制备机理和影响乳液稳定性的因素。改性产品制备的水性涂料性能优异。美国杜邦公司通过醚化反应开发了一种环氧树脂水分散体系，特别适用于汽车涂料或工业涂料的底漆。
2.3接枝反应类型
接枝反应型由自由基引发剂引发，通过丙烯酸接枝* * *聚在环氧树脂中引入亲水成分，得到不易水解的水性环氧树脂。通常，接枝单体为甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸乙酯/丁酯，引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)。反应后，通过加入氨水和中和制备水乳液。由于分子链中没有酯基，最终可以制得性能稳定、不易水解的水乳剂。目前国际上先进的乳化技术是通过自由基接枝聚合制备自乳化核壳乳液。侯等人在国内开展了这方面的工作，制备了具有核壳结构的环氧酯乳液。基于无皂环氧酯乳液的水性环氧酯防锈底漆具有良好的机械稳定性、优异的耐水性和防锈性能。最近，美国专利报道了一种新的环氧树脂自乳化方法。将环氧树脂与高分子乳化剂反应，制得一种新型水性环氧树脂。
自乳化法的主要优点是:第一，没有破乳现象；其次，可以和颜填料一起磨成色浆，使调色部分既可以放在固化剂部分，也可以放在环氧乳液部分，比加乳化剂的环氧树脂乳液有更好的制漆性能。
3固化剂乳化法
D.A.Dubowik等人通过改变树脂和固化剂的粒径分布，发明了一种新的零VOC双组分环氧树脂分散体。该体系呈现了I型和II型水性环氧体系的优点，特别是在固化干燥过程中，其耐雨水性尤其优于普通水分散体系，并且具有低VOC、低成本的优点。树脂和固化剂的溶解度参数对涂料的成膜有很大影响。为了匹配树脂和固化剂的溶解参数，提高环氧涂料的性能，要求固化剂具有适当的疏水性和与树脂良好的相容性，并为此开展了相关研究。随着国内外对水性环氧树脂固化剂研究的深入，该方法将有很大的应用前景。