基于非离子型乳化剂与固化剂水性环氧防腐涂料的制备及性能研究
摘要
环氧树脂涂料凭借其优良的耐化学品性、卓越的附着力以及显著的耐腐蚀性，成为
目前人们重点研制的有机防护涂料之一。其中，水性环氧防腐涂料相较于溶剂型环氧涂
料因其绿色环保性而备受关注，但其目前仍存在干燥时间长、耐水性差等问题，这些缺
陷都会影响涂膜的最终性能。本文通过设计合成性能优良的水性环氧乳化剂及水性环氧
固化剂作为成膜基料，研制具备良好耐蚀性的水性环氧涂料产品，以期改善当前水性环
氧涂膜存在的不足，为金属材料的长效防护提供有力支持。
通过环氧树脂E-44、聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）、二甘醇胺（DGA），以摩
尔比n（E-44/PEGDGE/DGA）为1/2/0.75，反应时间为4h，反应温度为80℃，合成了
与环氧树脂结构相似的专用乳化剂PNWEP。采用相反转技术，在PNWEP乳化剂浓度
为9wt.%，蒸馏水为60mL，乳化温度为60℃，分散速度为600rpm，乳化时间为30
min的最优工艺条件下，研制了平均粒径为9.445nm的稳定性良好、粒径分布均匀的水
性环氧乳液WEP，与国内市售粒径为8.038nm的同类产品相比性能较为接近。
通过三乙烯四胺（TETA）、乙二醇缩水甘油醚（EGDE），?-缩水甘油醚氧丙基三甲
氧基硅烷（KH-560），以摩尔比n（TETA/EGDE）为2.3:1，n（TETA/PM）为1.75:1，
反应时间为4h，反应温度为70℃制得加成产物TETA-EGDE；以n（epoxy/amino）为
1:1，反应时间为4h，反应温度为75℃制得非离子型水性环氧固化剂SNWECA。
利用自制WEP和SNWECA为成膜基料，使用磷酸锌（ZP）为活性防锈颜料，研
究了水性环氧清漆涂层（EP）和水性环氧色漆涂层（EP/ZP）的性能。电化学测试中未
92-9-2
添加ZP的EP涂层|Z|0.01Hz最高可达5.87×10??cm，Icorr最小可达4.705×10Acm；
112
添加35wt.%的ZP的EP/ZP涂层|Z|0.01Hz最高可达1.16×10??cm，Icorr最小可达
4.690×10-12Acm-2。并且二者室温下经0.5h可达到表干，6h内可达到实干，与防腐蚀
涂料行业标准（4h表干、24h实干）相比，涂层干燥时间明显缩短；同时EP涂层可耐
水336h，EP/ZP涂层可耐水504h，涂层耐水性能与国内同类研究耐水168h相比显著
提高，说明本文研制的涂层具有干燥时间短、耐水性好的优点，其基本性能满足防腐蚀
涂料行业标准。
关键词：环氧树脂涂料；防腐；相反转技术；乳化剂；水性环氧固化剂
基于非离子型乳化剂与固化剂水性环氧防腐涂料的制备及性能研究
Abstract
Epoxyresincoatingshavebecomeoneofthekeyorganicprotectivecoatingsthatpeople
havefocusedonatpresentduetotheirexcellentchemicalresistance,brilliantadhesion,and
significantcorrosionresistance.Amongthem,comparedwithsolvent-basedepoxycoatings,
water-basedepoxyanti-corrosioncoatingshaveattractedmuchattentionbecauseoftheirgreen
andenviron