目前生产的水性化改性环氧树脂品种较多,主要有以下七种。
(1)环氧脂肪酸酯型。由不饱和脂肪酸与环氧树脂进行酯化反应生成环氧酯,加入不饱和二元酸(酐)及引发剂进行加成反应在大分子上引入羧基,再用碱(醇胺或氨水)中和成盐,常用的环氧树脂是E-20及E-12、E-35等,常用的不饱和脂肪酸是亚麻油酸还有豆油酸、脱水蓖麻油酸等,常用的不饱和二元酸(酐)为顺丁烯二酸酐还有反丁烯二酸、亚甲基丁烯二酸等。
(2)环氧丙烯酸酯型。环氧树脂与丙烯酸类单体或丙烯酸类聚合物接枝共聚,生成含富酸基团的环氧丙烯酸树脂用氨水中和成盐。
(3)环氧异氰酸酯型。环氧树脂与异氰酸酯预聚物反应制得含有羟基、羧基和氨基的环氧异氰酸酯树脂,以封闭端基的多异氰酸酯为固化剂,这种胺一酸盐聚合物可用作阴极电泳涂料。
(4)环氧磷酸酯型。环氧树脂的环氧基和羟基,或环氧丙烯酸酯的羟基与浓磷酸进行酯化反应生成环氧磷酸酯,再用碱中和成盐即可制成水性化树脂,可用自由基引发双键反应使之交联固化。
(5)胺改性环氧树脂型。与上述水性化的环氧树脂不同,这是一种含富碱基团的阳离子体系,由强亲水性胺[如二乙醇胺、2一氨基乙基-2-羟基乙醚、三(羟甲基)氨基甲烷、N-氨乙基哌啶等]与环氧树脂反应,生成环氧胺加成物,再用酸(如醋酸、乳酸等)中和成盐即可制成水溶液或水乳液,这种水性化环氧树脂中没有可水解的化学键,具有很好的稳定性,常用作阴极电泳涂料。
(6)Mannich反应改性环氧树脂型。用双酚A使环氧树脂的环氧基开环即进行Man-nich反应最后用酸中和成盐,优点是羧基通过非水解键连在树脂上因而有良好的抗水解稳定性,还可利用树脂中的羟基交联固化,用于电泳涂料。
(7)乳化剂改性环氧树脂。用聚氧烷基二缩水甘油醚与环氧树脂进行加成反应可制得水性化环氧树脂,前者作用传统的表面活性剂是乙烯氧化物与丙烯氧化物的嵌段共聚物[质量比为(50~90):(10~50),平均分子量为5000~10000],还可加入8%(质量分数)的丙烯甘油单甲醚作为共溶剂。