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由于各个国家颁布有关涂料和胶黏剂的环保法律法规,水性化、无溶剂化、高固体分子化已经成为了材料生产发展的必然趋势。传统环氧树脂具有优异的性能,其只溶于有机溶剂不溶于水,在应用中有有害物质挥发而污染环境。因此,环氧树脂水性化成为目前研究的热点,其继承了环氧树脂的优点,环境友好,但具有脆性,热稳定性差,限制了水性环氧树脂的应用领域。聚硅氧烷具有耐高温、热稳定性优异等特点,且主链柔顺性优良,因此作为改性剂增加环氧树脂的柔韧性和热稳定性。本文先用聚乙二醇和甲基四氢苯酐以1:2.1的摩尔比在90℃反应1.5h,合成羧基封端的中间体,再以n(中间体):n(环氧树脂)=1:2.1进行接枝反应,反应温度130℃,时间4.5h,最后中和成盐,制得水性环氧树脂。采用红外光谱对结构进行了表征,表明接枝成功,合成出水性环氧树脂;运用酸值和环氧值变化追踪反应过程,优化合成工艺条件;对水性环氧树脂的水溶性、离心稳定性及粒径进行测定,结果表明水性环氧树脂的水溶性良好,3000r/min30min离心不分层,稳定性良好,粒径小于2.166μm的占97%。以二甲基二乙氧基硅烷分别与γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为原料,在80℃下水解缩合2.5h合成出聚硅氧烷A、B。采用红外光谱、核磁共振13C谱分析产物结构,结果显示合成出的聚硅氧烷A和聚硅氧烷B结构符合设计。对两种聚硅氧烷的水溶性、稳定性进行了测定,聚硅氧烷A、B具有一定水溶性、稳定性良好可储存大于六个月。将聚硅氧烷A、B分别与水性环氧树脂、固化剂按一定比例混合均匀后涂膜固化,制成反应型固化膜和共混型固化膜。红外光谱显示两种固化膜固化完全,扫描电镜显示聚硅氧烷与水性环氧树脂分散性良好。反应型固化膜和共混型固化膜的柔韧性均提升至1级。对两种固化膜的涂膜硬度、附着力、耐冲击性、吸水率、耐水性和耐化学试剂性进行了测试并对比。反应型固化膜随着聚硅氧烷A含量的增加,表干时间缩短、铅笔硬度升高、附着力不变、冲击高度增加、吸水率增加、耐水性在含量为20%较优、耐化学试剂性提高。共混型固化膜随着聚硅氧烷B含量的增加,表干时间延长、铅笔硬度下降、附着力不变、冲击高度增加、吸水率不变、耐水性良好、耐化学试剂性良好。通过热重分析两种类型固化膜的热稳定性。随着聚硅氧烷含量的增加,反应型固化膜的耐热等级增加且最大热失重速率时的温度增加至396.7℃,共混型固化膜的耐热等级和最大热失重速率时的温度影响较小。对比两种改性固化膜的性能,发现反应型固化膜较优于共混型固化膜。