环氧树脂是分子结构中含有两个以上环氧基团且能交联的一类合成树脂。环氧基团是由一个氧原子和两个碳原子组成的环,分子结构具有高度的活泼性,使环氧树脂能够与多种类型的固化剂产生交联反应,形成三维网状结构的高聚物。环氧树脂的性能与分子量有重要关系:低分子量环氧树脂的硬度高,脆性大,冲击强度不高;线型环氧树脂附着力强,抗水性差,多用挥发型涂料;中分子量环氧树脂硬度,柔韧性适中。
双组分反应性涂料都有一个适用期的问题。由于水性环氧树脂体系与溶剂型环氧树脂体系的固化成膜机理有所不同,因而适用期的判断准则也不完全相同。对溶剂型环氧树脂体系,体系的粘度随搁置时间的延长而不断增大,故该体系的适用期可用粘度随时间的变化来表示,即从两个组分混合至体系粘度增大到无法施工的时间。但对水性环氧树脂体系,则不能用体系粘度随时间的变化来判定,环氧树脂乳液以及相应配得的清漆都会显示出触变性和假塑性,属于典型的水分散体系。水性环氧树脂涂料的两个组分混合后体系粘度变化比较复杂,有的体系的粘度随搁置时间的延长逐步增加,而有的体系粘度在两个组分混合后迅速下降,并在较长时间内基本保持不变。
固化效果是衡量水性体系产品的重要指标。水性环氧树脂体系的固化成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料,其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别,同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。对于水性环氧树脂涂料,其固化是否充分主要取决于以下两个因素:一是环氧树脂分散相粒子的粒径,在保证水性环氧固化剂用量相同的情况下,环氧树脂分散相粒子的粒径较小时,粒子表面的固化剂浓度较为适中,表面固化速度较慢,固化剂分子有足够的时间扩散到整个环氧树脂分散相粒子,使之固化完全,因而可以形成均匀、完全固化的涂膜;二是环氧固化剂与环氧树脂的相容性,提高环氧固化剂与环氧树脂的相容性,有利于水性环氧树脂乳液分散后体系的稳定性,并且两者的相容性越好,环氧固化剂越容易向环氧树脂微粒内部扩散,有利于固化反应的进行。