水性環(huán)氧樹脂乳液的制備及表征探索

仇駿 孫祥 楊業(yè)芳 俞孝偉

摘 ?要：水性環(huán)氧樹脂乳液的制備及表征分析，是化工生產(chǎn)常見資源優(yōu)勢把握的有效 手段。基于此，本文通過實(shí)驗(yàn)探究法，對水性環(huán)氧樹脂乳液的環(huán)氧值、穩(wěn)定性等方面進(jìn)行探究，以達(dá)到明晰資源制備要素，提升資源利用率的目的。

關(guān)鍵詞：水性環(huán)氧樹脂乳液;制備方式;表征分析

引言：

環(huán)氧樹脂，是分子中含有兩個(gè)以上基團(tuán)的一類聚合物，它是環(huán)氧丙烷與雙酚A、以及多元醇的縮聚產(chǎn)物。在環(huán)氧基的狀態(tài)下，環(huán)氧樹脂會(huì)產(chǎn)生活潑氫化合產(chǎn)物，這是當(dāng)前化工生產(chǎn)中常用的樹脂物質(zhì)形態(tài)，為確保物質(zhì)資源協(xié)調(diào)應(yīng)用，就應(yīng)該對樹脂環(huán)氧資源開發(fā)技術(shù)進(jìn)行綜合分析。

1、實(shí)驗(yàn)材料

為對水性環(huán)氧樹脂乳液的制備及表征進(jìn)行分析，可通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行探究。

本次實(shí)驗(yàn)中所用的試劑以及設(shè)備包括E-51型環(huán)氧樹脂、過硫酸鉀、聚乙二醇、去離子水、激光顆粒掃描儀等材料。

2、實(shí)驗(yàn)方法

2.1 材料制備

將環(huán)氧樹脂溶液放置在50-55攝氏度的環(huán)境下預(yù)熱50-60分鐘，并繼續(xù)加溫到100攝氏度后，加入過硫酸鉀，將其放置在溫度為-150攝氏度的環(huán)境下冷卻降溫，并冷卻到常溫的溶液均等分為3份，在溫度為50-60攝氏度的環(huán)境下攪拌加入1：2：3的去離子水，攪拌均勻后，就可以得到水性環(huán)氧樹脂乳液[1]。

2.2 材料檢測

為了對水性環(huán)氧樹脂乳液的表征進(jìn)行測定，本次實(shí)驗(yàn)采用了幾種常見的方法加以分析：（1）采用IR對三等分的水性環(huán)氧樹脂乳液進(jìn)行測定，并將溶液測定的范圍控制在400-4000cm-1;（2）借助公式對水性環(huán)氧值進(jìn)行檢測，X=（V1-V2）C/10α，其中“X”表示樣品環(huán)氧值，“V2”表示消耗溶液體積，“V1”表示空白溶液形態(tài)，“C”表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，“α”表示結(jié)構(gòu)溶液標(biāo)準(zhǔn)值（一般為常數(shù)）;（3）應(yīng)用離心管檢測乳液的穩(wěn)定性;（4）運(yùn)用掃描測試裝備對乳液質(zhì)量進(jìn)行勘測;（5）激光顆粒對乳液密度、存儲(chǔ)性特征進(jìn)行分析[2]。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

結(jié)合實(shí)驗(yàn)具體環(huán)節(jié)，將實(shí)驗(yàn)操作后得到的結(jié)果歸納如下：

3.1 紅外、環(huán)氧值狀況

結(jié)合傅里葉紅外線理論來說，加入不同比例的樹脂環(huán)氧溶液，在紅外色譜的狀態(tài)下呈現(xiàn)出了較大的差異。環(huán)氧溶液的添加比例多，紅外色譜的數(shù)值的變化密度較高，反之，紅外線的密度變化較低。同時(shí)，環(huán)氧基團(tuán)在進(jìn)行融合添加與反應(yīng)的過程中，其中環(huán)氧基團(tuán)所應(yīng)用的比例不同，環(huán)氧基團(tuán)的消耗速率也會(huì)有較大的差異。即，環(huán)氧基團(tuán)越多，后續(xù)所損耗的時(shí)間越長。

在日常生活中，為實(shí)現(xiàn)水性環(huán)氧樹脂乳液資源的高效應(yīng)用，就應(yīng)該著重注意環(huán)氧基團(tuán)內(nèi)的含量，科學(xué)合理的進(jìn)行水性環(huán)氧樹脂乳液的添加與調(diào)節(jié)。一方面，水性環(huán)氧樹脂乳液應(yīng)用時(shí)，需要合理進(jìn)行環(huán)氧比例的添加調(diào)控。一般將水性環(huán)氧樹脂乳液的條件比例設(shè)定為水與溶液1：2的標(biāo)準(zhǔn);另一方面，水性環(huán)氧樹脂乳液分析期間，環(huán)氧溶液中，環(huán)氧基團(tuán)中消耗總體積，會(huì)隨著水性環(huán)氧樹脂乳液與物質(zhì)的結(jié)合而出現(xiàn)持續(xù)性損耗的情況，為此，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免將水性環(huán)氧樹脂乳液與酸性資源同時(shí)運(yùn)用，這樣方可在一定程度上，延長水性環(huán)氧樹脂乳液的使用時(shí)間。

3.2 乳液穩(wěn)定性、表征特點(diǎn)

水性環(huán)氧樹脂乳液，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較常見的材料形態(tài)，它在乳液資源綜合運(yùn)用與產(chǎn)品開發(fā)中占有不可忽視的地位，從以上實(shí)驗(yàn)研究的具體狀況來說，將水性環(huán)氧樹脂乳液置于分離水中分離后，乳液會(huì)出現(xiàn)明顯的分層情況;同時(shí)，乳液在距離離心機(jī)中心攪動(dòng)位置越近，乳液粒子的分離情況越明顯，這一點(diǎn)說明性水環(huán)氧樹脂乳液的表征狀態(tài)以輕微分離為主導(dǎo)狀態(tài)，且水性環(huán)氧樹脂乳液自身的穩(wěn)定性較高，在無外界強(qiáng)度干擾條件的狀態(tài)下，會(huì)始終保持著穩(wěn)定狀態(tài)。

為此，科學(xué)合理的進(jìn)行水性環(huán)氧樹脂乳液應(yīng)用時(shí)，需尤為注意對水性環(huán)氧樹脂乳液的材料進(jìn)行綜合控制。一方面，在日常生活中應(yīng)用水性環(huán)氧樹脂乳液進(jìn)行資源調(diào)控時(shí)，應(yīng)盡量避免對原料本身的穩(wěn)定性和保護(hù)層加以破壞;另一方面，水性環(huán)氧樹脂乳液經(jīng)掃描儀掃描后，發(fā)現(xiàn)其密度和分布均勻程度均達(dá)到了較高的狀態(tài)，因此在水性環(huán)氧樹脂乳液應(yīng)用時(shí)，應(yīng)確保其穩(wěn)定性并均衡性分布。

3.3 ?溶液粒徑和存儲(chǔ)狀況

水性環(huán)氧樹脂乳液實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)：水性環(huán)氧樹脂乳液粒徑大小在0.03-0.05μm之間，且隨著溶液中乳液化合劑的含量互補(bǔ)增加，顆粒的大小也在進(jìn)一步縮小，最終實(shí)現(xiàn)了顆粒結(jié)構(gòu)迅速固化。為實(shí)現(xiàn)資源均衡性發(fā)展，就需要通過乳液體系調(diào)節(jié)法，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行水性環(huán)氧樹脂乳液粒徑的分析與控制;同時(shí)，水性環(huán)氧樹脂乳液若處于靜止的環(huán)境下，內(nèi)部分子的黏著程度也有可能發(fā)生相應(yīng)的變化。即，水性環(huán)氧樹脂乳液存儲(chǔ)環(huán)境為常溫、無外部干擾的條件，則資源后續(xù)應(yīng)用期間出現(xiàn)乳液存儲(chǔ)協(xié)調(diào)性不足的狀況較低。此外，水性環(huán)氧樹脂乳液在固化轉(zhuǎn)變、水性環(huán)氧樹脂乳液操作的狀態(tài)下，可通過“壓縮”水性環(huán)氧樹脂乳液內(nèi)部分子密度的方式，實(shí)現(xiàn)乳液資源綜合管理與科學(xué)運(yùn)用的效果。

結(jié)論：

綜上所述，水性環(huán)氧樹脂乳液的制備及表征探索，是化工資源綜合利用的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過紅外、環(huán)氧值狀況，乳液穩(wěn)定性、表征特點(diǎn)，溶液粒徑和存儲(chǔ)狀況三方面，把握水性環(huán)氧樹脂乳液材料特征。因此，文章研究結(jié)果，將為化工生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新提供新趨向。

參考文獻(xiàn)

[1] ?汪鑫.高耐熱性環(huán)氧樹脂的研究進(jìn)展[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（16）：66.

[2] ?周志文. 硅溶膠改性環(huán)氧樹脂復(fù)合乳液的制備及性能研究[D].南昌航空大學(xué)，2017.

作者簡介：仇駿（1983年10月），男，江蘇揚(yáng)州市，漢族，工程師，本科，從事化工生產(chǎn)與技術(shù)管理等相關(guān)工作。