摘

要

：为提高双组分水性聚氨酯的室温交联速度，将

N

-苄基乙醇胺引入环氧树脂制备了环氧树脂基水性多元醇，表征了多元醇的化学结构，并测定了其分子量、粒径分布和玻璃化温度等主要技术参数。将环氧树脂基水性多元醇与多异氰酸酯配合制备了双组分水性聚氨酯，采用红外光谱法研究了室温交联反应过程。研究结果表明：多元醇分子结构中引入苄胺基加快了双组分水性聚氨酯交联反应速度。将双组分水性聚氨酯制备水性木器涂料，漆膜具有优异的耐冲击性、附着力、柔韧性、光泽、耐液体介质、硬度、丰满度等性能。

关键词

：水性多元醇；双组分水性聚氨酯；环氧树脂；木器涂料

我国木器涂料的年用量约100万t，溶剂型木器涂料仍占主导地位，水性木器涂料的年用量5万t左右，约占木器涂料总量的5%

[1]

。2015年起，我国开始对挥发性有机物（VOC）含量高的涂料品种征收消费税；水性木器涂料作为环境友好产品，是木器涂料的发展方向，已列入工业和信息化部发布的《国家鼓励的有毒有害原料（产品）替代品目录（2016版）》中，这些环保政策的实施将有力推动我国水性木器涂料的推广与应用。传统单组分水性木器涂料的硬度、丰满度、耐水性、耐热性及抗高温回粘性等性能与传统的双组分溶剂型聚氨酯木器涂料相比还有较大差距

[2]

。双组分水性聚氨酯将双组分溶剂型聚氨酯的高性能和水性树脂的低VOC含量相结合，具有成膜温度低、附着力强、耐磨性好、硬度大以及耐化学品、耐候性好等优越性能，是取代溶剂型双组分聚氨酯应用于木器表面装饰和防护的理想水性涂料用树脂

[3-6]

。双组分水性聚氨酯由含羟基的水性多元醇组分和含异氰酸酯基的低黏度多异氰酸酯组分组成，与有机溶剂型双组分聚氨酯的均相成膜机理不同，双组分水性聚氨酯成膜过程复杂，是包含了水的挥发、多元醇和多异氰酸酯粒子的聚集融合、多异氰酸酯和多元醇的反应、多异氰酸酯和水的反应等一系列物理、化学过程的乳胶粒子间非均相成膜

[7]

。因此，普遍存在交联成膜速度慢的问题。

小分子叔胺可以催化多异氰酸酯和多元醇的反应，但也可以催化多异氰酸酯和水的反应

[8]

。以小分子叔胺催化双组分水性聚氨酯涂料体系时，由于加快了水和异氰酸酯反应，容易造成漆膜气泡问题。因此小分子叔胺很少用作双组分水性聚氨酯涂料的催化剂。本文将位阻叔胺苄氨基接枝入环氧树脂，经亲水改性制备了水性环氧树脂基多元醇，与多异氰酸酯交联成膜，既能加快双组分水性聚氨酯漆膜的交联成膜速度，又能获得光亮平整的优良漆膜。将此双组分水性聚氨酯应用于木器涂料，以获得具有高光泽度、高丰满度和高透明度等优异性能的漆膜。

1.实验部分

1.1 实验原料

消泡剂：Tego Airex 901W，德国赢创；增稠剂：RM-8W, 陶氏化学；润湿剂：Surfynol 104E，空气化工；流平剂：RM-2020，陶氏化学；二丙二醇丁醚和二乙二醇单丁醚：工业品，陶氏化学。

1.2 水性环氧树脂基多元醇的合成

将N-苄基乙醇胺与双酚A环氧树脂装入带有加热装置、温度计、搅拌器及冷凝管的四口烧瓶中，加入适量丙酮，加热搅拌，回流反应5 h，得到黄色透明双酚A环氧树脂基多元醇BBP的丙酮溶液（式1）。再按比例加入DMPA与HDI继续回流反应约5 h，然后用与DMPA等物质的量的DMEA中和，继续回流反应30 min。反应结束后停止加热，滴加水搅拌分散....