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·628· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

本文主要研究合成一种带有羟基的环氧酯，后 1.3.2 清漆漆膜的制备及性能测试
将其作为二元醇，参与水性醇酸树脂合成，可得到 按照 GB/T 1727—1992 要求，用涂膜器在打磨
一种透明、水分散性好、耐热性能较好的环氧改性 过的马口铁板上（70 mm×50 mm×0.5 mm），均匀涂
水性醇酸树脂。 布厚度为 0.1 mm 的漆膜。
按照 GB/T 1733—1993 测定漆膜耐水性。
1 实验部分
吸水率：将厚度为 0.1 mm 的清漆膜常温干燥
7 d 后，剪裁成质量为 m 1 （g）膜，将其放入蒸馏水
1.1 主要试剂
中常温泡 24 h 后取出，并迅速用滤纸吸干膜表面的
环氧树脂 E-51、亚麻油酸、邻苯二甲酸酐（PA）、
水分，立刻称重为 m 2 （g）。漆膜的吸水率按式（1）
三羟甲基丙烷（TMP）、偏苯三酸酐（TMA）,工业
级，南京长江涂料有限公司；乙二醇单丁醚（EM）、 计算。
丙二醇单丁醚（PM）、三乙胺（TEA）、次磷酸、亚 吸水率/%= m  m 1  100 （1）
2
磷酸三苯酯，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限 m 1
公司。 水溶性测试：将水性醇酸树脂与去离子水按质
1.2 环氧改性水性醇酸树脂的合成 量比 1∶4 稀释，根据《GB/T 1721—1979 清漆、清
1.2.1 环氧酯的合成 油及稀释剂外观和透明测定》，观察试样状态、透明
在装有搅拌器、温度计、分水器的 250 mL 四口 度和颜色等物理性状。
烧瓶中一次加入亚麻油酸（113.6 g）和环氧树脂 E-51 1.3.3 平均粒径分布（PDI）
(80 g)，占反应物总质量 1%的催化剂四丁基溴化铵， 采用英国 Malvern 公司的 Zetasizer-Nano ZS 型
及各占总质量 0.05%的抗氧剂次磷酸和亚磷酸三苯 激光粒度分布仪检测材料粒径，测试温度 25 ℃，分
酯，开动搅拌并通入 N 2，在 30 min 内升温至 110 ℃， 散介质为去离子水。
保温进行酯化反应，每隔 0.5 h 取样测定酸值，为使酯 1.3.4 接触角（CA）
化反应进行较完全，需控制酸值降到 15 mg KOH/g 以 采用上海中晨 C2000D1接触角测试仪测试树脂
下，待酸值合格降温备用。反应式如下： 漆膜的水接触角，用取样器吸 0.1 mL 蒸馏水滴在样
品漆膜表面进行测试，每个样品测试 3 个点取其平
均值。
1.3.5 热重分析（TG）
采用美国 TA 公司 Q5000 型热重分析仪进行测试。
称取干燥的漆膜 4~6 mg，设定升温速率为 10 ℃/min，
N 2 环境，设定温度为 20~600 ℃。
1.3.6 红外光谱分析（FTIR）
1.2.2 环氧改性水性醇酸树脂的合成
采用德国 Bruker 光谱仪器公司的 VECTOR-22
在装有搅拌器、温度计、分水器的 250 mL 四
型红外光谱仪进行结构表征，将未经稀释及中和过
口烧瓶中加入亚麻油酸（120 g）、三羟甲基丙烷
的环氧改性水性醇酸树脂涂于液体池进行测试。
（100 g）、邻苯二甲酸酐（90 g）、适量的环氧酯、
二甲苯（31 g）和次磷酸（0.17 g），通入 N 2 ，30 min 2 结果与讨论
内升温至 180 ℃，保温反应，每隔 1 h 测定一次酸
值，直至酸值合格，蒸去二甲苯，树脂备用。 2.1 环氧改性水性醇酸树脂的合成
待温度降至 150~160 ℃时，在装有上述自制基 2.1.1 红外光谱分析
础醇酸树脂的四口烧瓶中加入偏苯三酸酐 27.9 g， 图 1 为环氧酯和环氧改性水性醇酸树脂的红外
1
并通入氮气。将温度升至 180 ℃保温反应，每隔 光谱图。图 1 曲线 b 中 3440 cm 处为羟基伸缩振动
1
30 min 测定一次酸值，直至体系的酸值降到 45~ 吸收峰，这是醇酸树脂典型的特征峰；1723 cm 处
65 mg KOH/g，反应结束后降温至 120 ℃左右，加 有酯键 中 C==O 的强 伸 缩振动 吸收 峰；2927、
1
入适量助溶剂 PM 及 EM，搅拌 30 min 左右，再加 2855 cm 处为中—CH 3 、—CH 2 中 C—H 的伸缩振
1
入中和剂 TEA 调至合适的 pH，充分搅拌后出料。 动吸收峰；1068 及 1124 cm 处为环氧树脂中 C—
1.3 性能测试 O—C 的不对称伸缩谱带，表现为醚的 C—O—C 对
1
1.3.1 酸值的测定 称伸缩谱带；1580 cm 处为亚麻油酸中 C==C 双键
1
按照 GB/T 1668—1998 测定树脂酸值。 的吸收峰；同时对应曲线 a 中 910 cm 处的环氧基