Ⅰ 請你查閱資料後,舉出四種不同功能的高分子材料的名稱和用途
聚乙炔、聚苯胺：導電高分子
PMMA：塑料光纖
聚碸薄膜：水處理超濾膜
聚丙烯醯胺：絮凝劑
聚苯乙烯磺酸鈉：離子交換樹脂
交聯丙烯酸鈉：高吸水性樹脂
……
Ⅱ 水性環氧的生產工藝，以及配方，注意事項
環氧樹脂具有優良的物理、機械、電絕緣性能及對各種材料的粘接性能，廣泛應用於塗料、復合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料等領域¨ 。隨著工業的發展及社會的進步，人們的環保意識逐漸增強，不含揮發性有機化合物(VOC)或少含VOC、以及不含有害空氣污染物(HAP)的體系已成為新型材料的研究方向 。近年來，以水為溶劑或分散介質的水性環氧樹脂越來越受到重視。水性環氧樹脂通常是指以微粒或液滴形式分散在以水為連續相的分散介質中而配製的穩定分散體系。一般可分為水乳型環氧樹脂膠液(環氧樹脂水乳液)以及水溶性環氧樹脂膠液(環氧樹脂水溶液)兩類，既保持了溶劑型環氧樹脂的優點，還具有合理的固化時間並
有著很高的交聯度和很大的粘度可調范圍，操作性能好，施工工具可直接用水清洗，可與其它水性聚合物體系混合使用，以及價廉、無氣味、VOC含量低、不燃，儲存、運輸和使用過程中安全性高等特點 。
隨著生產技術的不斷成熟和發展，水性環氧樹脂的應用前景良好。國內外已研究和開發了很多新的品種，並將其不斷地推廣到各個相關領域 l。
1 水性環氧樹脂的制備
水性環氧樹脂制備方法主要有以下幾種：
1．1 直接乳化法
直接乳化法又稱機械法、直接法，通過球磨機、膠體磨、超聲波振盪、高速攪拌，均質機乳化等手段將環氧樹脂磨碎，在乳化劑水溶液的作用下，再通過機械攪拌將粒子分散於水中；或將環氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當的溫度，在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。可採用的乳化劑有聚氧乙烯烷芳基醚(HLB=10 9～19、5)、聚氧乙烯烷基醚(HLB=10．8～16 5)、聚氧乙烯烷基酯(HLB=9 0～16 5)等，另外也可自製活性乳化劑 】。
機械法制備水性環氧樹脂乳液的優點是工藝簡單，所需乳化劑的用量較少，但乳液中環氧樹脂分散相微粒的尺寸較大，約50／tm左右，粒子形狀不規則且粒度分布較寬，所配得的乳液穩定性差，時間一長乳液就會分層，並且乳液的成膜性能也不是很好。
1．2 相反轉法
相反轉原指多組分體系中的連續相在一定條件下相互轉化的過程，如在油／水／乳化劑體系中，當連續相由水相向油相(或從油相向水相)轉變時，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。通過相反轉法將高分子樹脂乳化為乳液，其分散相的平均粒徑一般為1～2 ILm。
相反轉法是一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法，幾乎可將所有的高分子樹脂藉助於外加乳化劑的作用並通過物理乳化的方法製得相應的乳液。用相反轉法制備水性環氧樹脂乳液的具體過程是在高速剪切作用下先將乳化劑和環氧樹脂混合均勻，隨後在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入蒸餾水，隨著加水量的增加，整個體系逐步由油包水向水包油轉變，形成均勻穩定的水可稀釋體系。在這一過程中，水性環氧樹脂乳液的許多性質會發生突變，如體系的粘度、導電性和表面張力等，通過測定體系乳化過程中的電導率和粘度的變化就可判斷相反轉是否完全。該乳化過程可在室溫環境下進行，對於固體環氧樹脂，則需要藉助於少量有機溶劑或進行加熱來降低環氧樹脂的本體粘度，然後再進行乳化 -8l。
有研究按一定比例將環氧樹脂和表面活性劑通過加熱及過硫酸鉀溶液催化，製得反應型環氧樹脂乳化劑溶液，大大改善了乳化劑與環氧樹脂的相容性。然後將雙酚A型環氧樹脂的乙二醇單乙醚溶液和反應型環氧樹脂乳化劑按一定比例攪拌混合均勻，滴加蒸餾水至體系的粘度突然下降，此時體系的連續相由環氧樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉，繼續高速攪拌一段U?I司後加入適量蒸餾水稀釋到一定的濃度，製得水性環氧樹脂乳液 l。
1．3 自乳化法
自乳化法，又稱化學法，或化學改性法。在環氧樹脂中，環氧基的存在使其具有較好的反應活性，因為環氧環為三元環，張力大，C、0電負性的不同使該三元環具有極性，容易受到親核試劑或親電試劑進攻而發生開環反應；分子骨架上所懸掛的羥基雖然具有一定反應活性，但由於空間位阻，其反應程度較差 。。。因此可在環氧樹脂分子骨架中引入一定量的強親水性基團，如磺酸基、羧酸基等酸性基團；胺基等鹼性基團，聚醚等非離子基團。這些親水性基團能幫助環氧樹脂在水中分散，使改性樹脂具有親水親油的兩親性能，當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由於帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液，從而使所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即可自分散於水中形成乳液。所需親水基團的最低數量與親水基團的極性大小，樹脂的結構以及平均相對分子質量有關。樹脂的相對分子質量小，相對分子質量分布寬時，其水溶性較好。因為高相對分子質量的分子在水中的擴散速度慢，且其溶液的粘度也大，增加了分子運動的阻力。而分子間的互溶效應則可使相對分子質量分布寬時的溶液的水溶性得到改善。
如用相對分子質量為4 000～20 000的雙環氧端基乳化劑與環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基膦化氫為催化劑進行反應，可製得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂，該樹脂不用#F；bu-~L化劑便可溶於水，且耐水性強⋯ 。
根據反應類型的不同，可將自乳化法分為以下幾類：
1．3．1 醚化反應型
由親核試劑直接進攻環氧環上的C原子即為醚化反應型。可用的方法有：將環氧樹脂和對位羥基苯甲酸甲酯反應，而後水解、中和；將環氧樹脂與巰基乙酸反應，而後水解、中和；將對位氨基苯甲酸與環氧樹脂反應，產物可穩定分散於合適的胺／水}昆合溶劑中[12l~
1．3．2 酯化反應型
酯化反應型與醚化反應型不同的是氫離子先將環氧環極化，酸根離子再進攻環氧環，使其開環。可行的方法有：用不飽和脂肪酸酯化環氧樹脂，再將所得產物與馬來酸酐反應，引入極性基；或者將不飽和脂肪酸先與馬來酸酐反應，所得中間產物與環氧樹脂發生酯化反應，然後中和產物上未反應的羧基。
在較激烈反應條件下，環氧樹脂可以和羧酸發生酯化反應，按化學計量加入二酸，可得到含一游離羧基的環氧酯，用有機胺中和即得穩定分散體：磷酸與環氧樹脂反應生成環氧磷酸酯，由於溶液有利於放熱反應進行，用環氧樹脂溶液反應可得最好結果，磷酸最好與水和醇一起逐步加入溶液中，反應極易製得二酯，二酯在醇作用下易解離成單磷酯，用胺中和，可得不易水解的較穩定水分散體。環氧樹脂與丙烯酸樹脂發生酯基轉移反應，或環氧樹脂與丙烯酸單體溶液反應，丙烯酸通過酯鍵接枝於環氧樹脂上，這兩種改性方法所得的水乳體系，大量用作罐頭內壁塗料。目前，環氧樹脂磺化水性化的報道較少，低相對分子質量的含環氧基有機物，在亞硫酸氫鈉作用下可以磺化，通過這種方法有可能將低相對分子質量的環氧樹脂改性，使其水性化。
酯化法的缺點是酯化產物的酯鍵會隨U?I司增加而水解，導致體系不穩定。為避免這一缺點，可將含羧基單體通過形成碳碳鍵接枝於高相對分子質量的環氧樹脂上 。
1．3．3 接枝型
James．T．K．Woo等人利用甲基丙烯酸單體與環氧樹脂在自由基引發劑(BPO)存在的條件下進行接枝聚合，將羧基引入環氧樹脂骨架中，製得水性環氧樹脂。並研究發現接枝位置為環氧分子鏈上的脂肪0HjC原子一O—CH：一CH—CH 一O一，接枝效率低於100％ ，最後產物為未接枝的環氧樹脂、接枝的環氧樹脂和聚丙烯酸的混合物， 由於沒有酯鍵，用鹼中和，可得穩定的水乳液。引發劑用量至少為單體量的3％， 在自由基引發劑為單體量的3％ ～15％范圍內，接枝率與引發劑用量呈線性關系，但過多的引發劑導致單體的自聚，或為鏈終止所消耗，接枝率不能保持原來的增加趨勢；用所得產物製得的乳液粒子的粒徑隨制備時引發劑用量的增加而變小。最後產物中未反應的環氧樹脂比原來的環氧樹脂平均相對分子質量要低，這是因為高相對分子質量的環氧樹脂有更
佳的接枝率，在高相對分子質量的環氧樹脂中(數均
相對分子質量約為10 000)，大約有34個重復單元O H
l一(卜一CH廠CI{-_一CH廠0一， 則有34 x 5=170個氫原
子可被自由基離解而成為單體反應的起點，而如果使用的是低相對分子質量的環氧樹脂，如數均相對分子質量為1 000左右， 則在環氧骨架上約有2個0H一0一CH廠Cl_卜CH廠一0一單元，那麼只有1O個氫原子可作反應起點。由於這種接枝與通過酯鍵接枝於環氧骨架上不同，無需形成酯鍵，環氧官能基對其無影響，可用苯酚或苯甲酸將環氧官能基封端 。
1．3．4 開環接枝型
選羥基含量較高的環氧樹脂作骨架材料，用不飽和脂肪酸進行酯化製成環氧酯，再以不飽和二元羧酸(酐)與環氧酯的脂肪酸上的雙鍵進行自由基引發加成反應，以引進羧基。然後加鹼中和，直接加水稀釋即得水性環氧乳液。如可用亞麻油酸與環氧樹脂製成環氧酯後，與馬來酸酐進行自由基反應制備水性環氧樹脂 。
這種方法製得的粒子較細，通常為納米級，相反轉法以及直接乳化法製得的粒子較大，通常為微米級。從此意義上講，化學法雖然制備步驟多，不易操控，且成本高，但在某些方面仍具有實際意義。
1．4 固化劑乳化法
將多元胺固化劑進行擴鏈、接枝、成鹽，使其成為具有親環氧樹脂分子結構的水分散型固化劑，同時它作為陽離子型乳化劑對環氧樹脂進行乳化，兩組分混合後可製成穩定的乳液。雙酚A環氧樹脂和過量的二乙烯三胺反應，形成胺封端的環氧樹脂加成物，真空蒸餾除去多餘的二乙烯三胺，再加入單環氧基化合物將氨基上的伯氫反應掉，最後加入乙酸中和，製成酸中和的環氧樹脂固化劑。此固化劑可分散於水中，向其水溶液中直接加入環氧樹脂或環氧樹脂乳液，均可形成穩定的水乳化環氧一胺組合物，可配製水性常溫固化清漆 。
2 水性環氧樹脂體系的幾個重要參數「
2．1 粒子大小及其分布
粒子大小及其分布對分散體系的性質及塗層的性質是非常關鍵的。塗層的乾燥時間、塗層的透氣性等參量隨粒徑增大而提高；塗層的光澤、耐水性、硬度、乳液與顏料的結合力、乳液的粘度及穩定性等參量隨粒徑增大而減小。而粒子大小及分布主要取決於制備方法、設備、乳化劑類型及用量等因素。粒子越小，膜的硬化過程越慢，膜的最終硬度越大；相反，較大粒子會加速塗層的硬化過程，但最終硬度較小。所以，若調節體系的粒子大小，使其具有一定分布，不僅可以保證膜快速硬化，又能保證膜的最終硬度。由水性化體系的固化過程可知：粒子大，其表面的固化劑濃度高，導致快速固化；然而，隨著固化的進行，固化劑向微粒內部擴散的速度變慢，使粒子的內層來不及固化，導致固化不完全，降低了膜的最終硬度。相反，小粒子表面的固化劑濃度適中，固化速度慢，使固化劑有充分時間擴散到整個微粒，使之固化完全，形成均一的完全化的硬膜。
2．2 乳化劑濃度
乳化劑濃度對環氧樹脂微粒化水基化體系性質的影響也是非常顯著的，不僅影響粒子大小，而且也影響塗膜的性質，如膜的硬度。隨著乳化劑濃度的增加，粒子平均尺寸變小，但當乳化劑濃度較大時(如15PHR)，進一步增加乳化劑濃度，平均粒子尺寸減小得不明顯。此外，乳化劑含量增加，塗層的硬度顯著降低。因為乳液成膜是一個由O／W變為W／0的相反轉過程，過多的乳化劑分散於塗膜中，導致膜的不均勻性；同時，乳化劑分散相起著增塑作用。
但可以想像，適量的乳化劑可以作為無機填料的表面處理劑，使無機填料與樹脂具有良好的相容性，從而提高塗膜性質。
2．3 其它重要參數 ¨
水性環氧樹脂乳液的穩定性也是一個重要參數。無論是外加乳化劑，還是自乳化環氧樹Ji~?L液，都處於熱力學不穩定狀態，尤其是外加乳化劑型乳液(包括外加反應性乳化劑所得的自乳化乳液)，僅有一定的貯存期。首先，環氧分子能被水解成a一二醇，它不與胺固化劑反應；其次，大多用非離子表面活性劑乳化環氧樹脂，而由於非離子表面活性劑的濁點問題，一旦溫度升高，聚醚和水的吸附量減少，即水化層厚度降低，液滴趨向於聚結成較大粒子，最終導致兩相分離。通常環氧乳液在20℃時可貯存1年；而在40℃ ，3個月即發生相分離；6o℃時貯存，穩定期不到1個月。用固體或半固體狀環氧樹脂制
得的環氧乳液比用液體環氧樹脂製得的乳液穩定性要好，這是因為固體環氧樹脂可以製得粒徑較小的乳液。對於自乳化環氧樹脂乳液，溫度上升，乳液也會沉澱，但一旦溫度下降，經攪拌又可恢復原樣，穩定性較好。確保乳液長期貯存穩定的最好方法是選擇適宜的乳化劑(復合型乳化劑)，避免極端溫度(如低於0℃ ，或高於40℃)。乳液液滴的粒徑和分布對乳液的穩定性也極為重要，小粒徑和窄分布會大大增加乳液的穩定性。
此外，乳液流變特性的研究有助於指導施工過程。比較水基體系與有機溶劑體系的粘度與固含量的關系可見：水基體系的粘度更大，尤其是在高固含量時更是如此。這是因為水基體系中微粒表層的乳化劑與水形成強相互作用，導致體系的粘彈性增加所致。
1 水性環氧樹脂乳液的制備
眾所周知，環氧樹脂的親水親油平衡值(HI B)在3左右，是一種不溶於水也難於乳化的親油性聚合物。為使其乳
化形成穩定乳液，目前國內外最常用的方法可歸結為外加乳化劑法及自乳化法。
1 1 外加乳化劑法
這是一種藉外加乳化劑使環氧樹脂乳化而形成水包油型(O／W)乳液的方法。其最主要的實施方法包括直接乳化
法及相反轉法。
(1)直接乳化法Ⅲ 又稱機械法 可用球磨機、膠體磨或均
化器等先將環氧樹脂磨碎成粉末，然後加入乳化劑水溶液，繼而再通過強烈機械攪拌將樹脂粒子分散於水中而成。也可將環氧樹脂和乳化劑混合後加熱到適當溫度，在施以激烈機械攪拌後逐漸加入水而形成乳液。乳化劑通常採用較多的有聚氧化乙烯烷基醚(HI B值為10．8-16．5)及聚氧化乙烯烷基酯(HLB值為9．0-16．5)。目前國內外陸續有許多新的乳化劑被開拓應用，如利用雙酚A環氧樹脂在路易斯酸催化下與聚乙二醇的反應產物，環氧樹脂，聚乙二醇與多元胺作用的加成產物等。直接乳化法最大特點就是工藝簡單，乳化劑用量也較少，但所得乳液中作為分散相的環氧樹脂微粒粒徑較大(約50 m)且粒徑分布較寬，形狀也不規則，乳液穩定性及成膜性相對較差。影響這～ 方法的因素頗多，除乳化劑的選擇外，高效攪拌及分散時溫度控制都是十分重要的。
(2)相反轉法 這是一種有效制備高聚物水乳液的方法，包括從油包水(W／O)到水包油(O／W )的相轉變過程，
在此過程中乳液的黏度、導電性及表面張力等諸多性質均會發生突變。在室溫高速剪切作用下先將液態環氧樹脂與乳化劑均勻混合，然後繼續在一定剪切作用下緩慢地逐步向其中加入蒸餾水，增加到一定水量後，即出現整個體系逐步由油包水型向水包油型的轉變，而形成均勻穩定並可由水稀釋的乳液。若選用高分子質量固體環氧樹脂，則需要加少量有機溶劑並加熱以降低其本黏度，繼而再行轉換和乳化。這一方法的影響因素也較多，除必須有高效的高速剪切分散的設備外，乳化劑的類型、分子質量大小、使用濃度及操作溫度等，實際上都對相反轉過程、粒徑控制及分散乳化效果有著直接影響。近來有人 對其相反轉過程流變行為及相態發展進行了研究，在相反轉點附近，體系油水相的界面張力最
小，此時產生的乳液具有最小分散相尺寸。
1．2 自乳化法
又稱化學修飾法，這是利用環氧樹脂活性基團的反應活
性將親水性基團或鏈段引入到環氧樹脂分子上而進行化學修飾改性的方法。這種具有疏水及親水兩性的環氧樹脂，有著良好的表面活性，無需添加乳化劑而具有自乳化作用，自行分散於水中形成穩定乳液。親水性基團及鏈段的引入主要是充分利用了環氧樹脂分子中活性環氧基及活潑的次甲基上氫原子進行的。當然對高分子質量環氧樹脂而言，還有仲羥基，但其反應活性相對要低得多。
(1)與環氧基的反應_8 因環氧基有較大張力及極性，很易與親核試劑及親電試劑作用而開環，方便地引入親
水性基團及鏈段。例如選用氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯璜酸等小分子化合物與環氧樹脂反應，則氨基使環氧基開環得到相應含羧基、磺酸基的環氧樹脂，再經與氨水等鹼性化合行分散於水中，也可用此產物使純環氧
樹脂進行乳化。也有用羥基苯甲酸甲酯、巰基乙酸酯等小分子化合與環氧基反應，然後再進行酯基水解和中和而引入親水基團的。有人將丙烯酸齊聚物與環氧樹脂作用，藉羧基使環氧基開環而引入含多羧基基團的環氧樹脂再繼而用氨水中和成鹽，分散於水中形成穩定乳液。這類反應因使環氧基消失，一般需加入三聚氰胺或氮基樹脂等以利固化成膜。也有人選用端環氧基聚氧化乙烯或端環氧基聚氧化丙烯乳化劑及雙酚A與雙酚A環氧樹脂在三苯基膦化氫催化下反應．巧妙得到分別含親水性聚氧化乙烯及聚氧化丙烯鏈段並含有環氧基的改性環氧樹脂，不僅具有很好水分散性，且成膜後具有良好耐水性。也有以端羥基聚氧化乙烯或端羥基聚氧化丙烯代替上述雙環氧乳化劑與之反應的報道。
(2)與次甲基上氫的反應 」 有人將環氧樹脂溶於溶劑，加入引發劑及親水性單體如丙烯酸或甲基丙烯酸，加
熱使引發劑分解產生初級游離基，並進攻環氧樹脂次甲基使其活化而產生碳游離基成為新的活性中心，它引發單體進行聚合而使環氧樹脂成為含多羧基基團親水鏈的產物，用氨水中和得到了良好分散於水的穩定乳液。在游離基反應中一般對環氧基影響不大，但也有人將環氧基先用苯酚或苯甲酸或磷酸等予以保護，反應完後再予以還原。當然保護基的選擇應符合易於引入，形成的中間結構能經受所處後繼反應條件，並能在反應結束後不損及分子其他結構的條件下除去。
研究表明，這類接枝環氧樹脂中丙烯酸鏈段含量對乳液穩定性影響很大。
(3)與羥基的反應 對於分子質量較大的環氧樹脂中的仲羥基，雖然反應活性不及前者，但仍可以通過其反應而引入親水基團或鏈段。如有人使用磷酸與其反應形成單、雙或三磷酸酯環氧，用氨水中和成鹽而具親水性。也有酸酐與之反應形脂肪酸環氧，也有將不飽和脂肪酸與之反應形成不飽和脂肪酸環氧酯，再通過雙鍵作用與順丁烯二酸酐反應而製成水性脂肪酸環氧的報道。
1 3 改性固化劑乳化法[． ]
除上述方法外還可採用改性固化劑乳化法，它不需要先
將環氧樹脂改性和乳化，而在配製使用前與改性固化劑混合乳化，這種固化劑一般由多元胺固化劑進行加成擴鏈、接枝、成鹽而製得，非極性及具有表面活性的基團和鏈段的引入，不僅改善了與其環氧樹脂的相容性，而且對低分子質量液體樹脂有良好乳化作用，因而同時兼有乳化及交聯固化功能。
如將多乙烯多胺與單環氧或多環氧化物加成使大部分伯胺氫封閉，再用雙酚A環氧樹脂與之加成，達適當親水親油平衡值後與甲醛作用使伯胺氫羥甲基化。或將過量的多烯多胺與環氧樹脂加成後，用脂肪族或芳香族單環氧化合物封閉其伯胺氫，以水(或水溶性有機溶劑)稀釋後，以醋酸中和部分伯胺氫。封端的作用主要在於制約伯胺基上的氫的活性。
制備中控制好HLB值可保證其良好水分散性。
2 水性環氧樹脂的固化機理[18,1 9j 1 、 、
水性環氧樹脂乳液在配製時根據組成及成膜後性質的
不同要求，需調節環氧與固化劑 的摩爾比，當使用分子質量較大的固體環氧時，尚需加入乙二醇醚一類的成膜助劑。顏填料則可分別添加在環氧及固化劑內，最好質量相近。由於這是一種以溶有固化劑的水為連續相，環氧樹脂為分散相的多相體系，塗裝後水分在適當蒸汽壓條件下會逐漸揮發。有人認為隨水分大部分揮發，環氧顆粒相互接觸形成球體緊密堆積而聚結，而含固化劑的剩餘水分則填充於其間，繼而固化劑不斷擴散人環氧，二者相互作用而交聯固化成膜，殘余水分及其他添加助劑則擴散到膜表面揮發。但隨著交聯固化的進行，環氧顆粒內質量增大，黏度及玻璃化轉變溫度升高，會大大影響固化劑向內部擴散的速度，但速度過快並不利於成膜過程的進行，透射電鏡測試也顯示了其相應的兩相
結構，初步成膜後其固化反應實際上繼續進行，到完全固化需要持續一定時間。
由水的揮發，顆粒聚結，固化劑。擴散及交聯固化成膜的反應機制充分說明，水分的揮發及固化劑擴散速度是極重要的技術關鍵，環氧分散相的粒徑愈小，固化劑與環氧的相容性愈好，少量成膜助劑的使用及合適的水蒸發的控制手段都將直接影響成膜的過程及性質。陳聲銳指出 水分的蒸發分2個階段，先是流體狀態時其蒸發速率恆定，二是成膜後水分需從內部擴散到表面蒸發速率較慢，並指出固化成膜時的溫度、膜厚度及環境相對濕度皆制約著水分的蒸發。
3 有待改善的問題
以水性環氧樹脂為基礎的水性塗料具有環境污染小，對
許多基材包括潮濕基材都有良好附著力 可與水 泥砂漿或水性聚合物配合使用，操作方便，有很好的應用前景，但實踐中還是有不少問題需要予以改善。
(1)由於水的蒸汽壓及蒸發潛熱皆比有機溶劑高，作為
塗料塗裝後水的蒸發較慢，在低溫及潮濕環境下更甚，微量水分的殘留常造成塗膜表干時間延長，塗膜起泡或凹陷。
(2)由於水的冰點低，作為水性塗料，其凍融穩定性較溶
劑型為差。
(3)由於水的表面張力較大，作為水性塗料大大影響了
其對基材及添加的顏填料的潤濕及附著。
(4)由於水的電導率高及乳化劑存在，易使塗裝金屬受
到一定腐蝕。
Ⅲ 東西都准備好了，就是不知道用白乳膠還是環氧樹脂
首創裝飾提醒您：白乳膠的特點白乳膠是一種水溶性膠粘劑，是由醋酸乙烯單體在引發劑作用下經聚合反應而製得的一種熱塑性粘合劑，通常稱為白乳膠或簡稱PVAC乳液，化學名稱聚醋酸乙烯膠粘劑，是由醋酸與乙烯合成醋酸乙烯，添加鈦白粉（低檔的就加輕鈣，滑石粉，等粉料）.再經乳液聚合而成的乳白色稠厚液體。白乳膠可常溫固化、固化較快、粘接強度較高，粘接層具有較好的韌性和耐久性且不易老化。白乳膠的用途可廣泛應用於粘接紙製品（牆紙），也可作防水塗料和木材的膠粘劑。木質材料粘接。它是以水為分散劑，使用安全、無毒、不燃、清洗方便，常溫固化，對木材、紙張和織物有很好的黏著力，膠接強度高，固化後的膠層無色透明，韌性好，不污染被粘接物；乳液穩定性好，儲存期可達半年以上。因此，廣泛地用於印刷裝訂和傢具製造，用作紙張、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合劑，還可作酚醛樹脂、脲醛樹脂等黏合劑的改性劑，用於製造聚醋酸乙烯乳膠漆等。聚醋酸乙烯乳液黏合劑的缺點是耐水性和耐濕性差，易在潮濕空氣中吸濕，在高溫下使用會產生蠕變現象，使膠接強度下降；在-5℃以下儲存易凍結，使乳液受到破壞。本品以聚乙烯醇與甲醛聚合而成的高分子化合物為改性劑，使乳液的耐水性和抗凍融性能有所改善，擴大了乳液的應用范圍。白乳膠的使用方法 1、在使用白乳膠粘接材料之前，首先必須把所需粘接的材料的表面清潔干凈，例如材料表面如果有油污、水、塵埃之類的污垢，要用酒精之類的清潔劑把材料的表面清理干凈，保證材料表面是干凈，乾爽的時候才可以使用白乳膠進行粘接。 2、在塗膠的時候，如果是用手工塗膠的話，需要用刷子將白乳膠均勻地塗在其中一個所需要粘接材料的表面，接著將另一種所需粘接的材料。貼合後，將兩種材料壓緊，可以用夾子、膠帶之類的可以固定兩個材料的東西把材料固定。一般情況下，壓合2小時之後，材料就可以定位了。而完全固化的時間是需要24小時的。（注意：膠水的固化時間會受到室內的濕度和溫度的影響，如果是在低溫和濕度大的情況下使用，白乳膠的定位時間和完全固化時間都會相應的延遲。反之，如果在乾燥通風的環境下，白乳膠的定位時間和完全固化時間會縮短。） 3、白乳膠的在使用的時候最好不要為了節省成本，而往白乳膠加入水進行稀釋。因為這樣做會影響到白乳膠的粘接。使用白乳膠要注意哪些的事項 1、粘接操作時，使用溫度不得低於7攝氏度；不耐高溫，超過95攝氏度，將導致膠層強度下降。 2、根據不同用途，白乳膠可用水稀釋，但需先將它升溫至超過30攝氏度，並用高於30攝氏度的水緩慢加入攪拌均勻方可使用，不可用10攝氏度以下的冷水稀釋。 3、開始使用後，應將蓋子蓋嚴，為了防止結皮，可灑一層水，使用時攪拌均勻。並且在使用前加入少許鹽酸，可提高固化速度。 4、可與其它疏水性樹脂混合配成雙組份產品，提高產品粘接強度、耐水性和耐熱性，縮短固化時間。 5、白乳膠總體是安全的，但不能吞入或濺入眼睛。若不慎碰入口中或眼睛，馬上使用大量的清水沖洗。 6、勿將白乳膠倒入河道或下水道，以免造成污染或下水道阻塞，使用後剩餘物，靜置存放，待乾燥成膜後以固體廢棄物處置。 7、貯運：必須儲存於陰涼、乾燥、溫度在5攝氏度以上的環境，嚴密罐保質期在12個月以上。儲運時應輕裝、輕放，防止倒置、擠壓和暴曬
Ⅳ 如何提高水性環氧酯防腐漆的耐鹽霧性
分散劑的選擇非常重要，很多分散劑都會降低塗膜的耐蝕性，防腐蝕性和分散性的最佳平衡是選擇分散劑的關鍵，強疏水性的分散劑吸咐在顏料顆粒表面，通過電荷排斥和空間位阻排斥，使顏料顆粒穩定分散，防止顏料顆粒形成，不會產生諸如附著力降低、柔韌性不良、耐水性差等問題，本試驗採用了聚羧酸鹽類分散劑。2.4 助溶劑的選擇
助溶劑的作用是增加樹脂在水中的溶解度，同時提高塗料的穩定性，改善塗膜的外觀和流平性，常用的助溶劑有長鏈的醇類、醇醚類、仲丁醇，可以使樹脂得到較低的黏度，但氣味較大。乙二醇醚類助溶效果也很好，但是它們對血液系統、淋巴系統、生殖系統有嚴重的損害，國家已對該類產品的應用作出了限制;丙二醇醚類具有低氣味、毒性低、助溶效果優異，故本試驗選擇丙二醇甲醚為助溶劑
Ⅳ 3D列印材料大解析
3D列印材料大解析
3D列印，是根據所設計的3D模型，通過3D列印設備逐層增加材料來製造三維產品的技術。這種逐層堆積成形技術又被稱作增材製造。3D列印綜合了數字建模技術、機電控制技術、信息技術、材料科學與化學等諸多領域的前沿技術，是快速成型技術的一種，被譽為“第三次工業革命”的核心技術。
3D列印製造技術主要由3個關鍵要素組成：
一是產品需要進行精準的三維設計，運用計算機輔助設計(CAD)工具對產品全方位精準定位;
二是需要強大的成型設備;
三是需要滿足製品性能和成型工藝的材料。
由於3D列印製造技術完全改變了傳統製造工業的方式和原理，是對傳統製造模式的一種顛覆，因此3D列印材料成為限制3D列印發展的主要瓶頸，也是3D列印突破創新的關鍵點和難點所在，只有進行更多新材料的開發才能拓展3D列印技術的應用領域。目前，3D列印材料主要包括聚合物材料、金屬材料、陶瓷材料和復合材料等。
3D列印聚合物3D列印無人機
工程塑料
工程塑料指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料，是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優的塑料。工程塑料是當前應用最廣泛的一類3D列印材料，常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚醯胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯碸(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。
1)ABS
ABS材料因具有良好的熱熔性、沖擊強度， 成為通過熔融沉積3D列印的首選工程塑料。 目前主要是將ABS預製成絲、粉末化後使用，應用范圍幾乎涵蓋了所有日用品、工程用品和部分機械用品。近年來ABS不但在應用領域逐步擴大，而且性能不斷提升，藉助ABS強大的粘接性、強度通過對ABS的改性，使其作為3D列印材料在更廣范圍得到應用。
2014年國際空間站用ABS塑料3D列印機為其列印零件;世界上最大的3D列印機材料公司Stratasys公司研發的最新ABS材料ABS-M30，專為3D列印製造設計，機械性能比傳統的ABS材料提高了67%， 從而擴大了ABS的應用范圍。
2)PA
PA強度高，同時具有一定的柔韌性，因此可直接利用3D列印製造設備零部件。利用3D列印製造的PA碳纖維復合塑料樹脂零件強度韌性很高，可用於機械工具代替金屬工具。另外，由於PA的粘接性和粉末特性，可與陶瓷粉、玻璃粉、金屬粉等混合，通過粘接實現陶瓷粉、玻璃粉、金屬粉的低溫3D列印。索爾維公司作為全球PA工程塑料的專家，基於PA的工程塑料進行3D列印樣件，用於發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。用工程塑料替代傳統的金屬材料，最終解決了汽車的輕量化問題。
3)PC
PC具有優異的強度，其強度比ABS材料高出60%左右，因此適合於超強工程製品的應用。索爾維公司作為全球PA工程塑料的專家，基於PA的工程塑料進行3D列印樣件，用於發動機周邊零件、門把手套件、剎車踏板等。德國拜耳公司開發的PC2605可用於防彈玻璃、樹脂鏡片、車頭燈罩、宇航員頭盔面罩、智能手機的機身、機械齒輪等異型構件的3D列印製造。
4)PPFS
PPSF具有最高的耐熱性、強韌性以及耐化學品性，在各種快速成型工程塑料材料之中性能最佳，通過碳纖維、石墨的復合處理，PPSF顯示出極高的強度，可用於3D列印製造高承受負荷的製品，成為替代金屬、陶瓷的首選材料。
5)PEEK
PEEK具有優異的耐磨性、生物相容性、化學穩定性以及楊氏模量最接近人骨等優點，是理想的人工骨替換材料，適合長期植入人體。基於熔融沉積成型原理的3D列印技術安全方便、無需使用激光器、後處理簡單，通過與PEEK材料結合製造仿生人工骨。
6)EP
EP(Elasto Plastic)即彈性塑料，是Shapeways公司最新研製的一種3D列印原材料，它能夠避免用ABS列印的穿戴物品或可變形類產品存在的脆性問題。顧名思義，Elasto Plastic是一種新型柔軟的3D列印材料，在進行塑形時和ABS一樣均採用“逐層燒結”原理，但列印的產品卻具有相當好的彈性，易於恢復形變。這種材料可用於製作像3D列印鞋、手機殼和3D列印衣物等產品。
7)Enr
Stratasys公司推出一款全新的3D列印材料—Enr，它是一種先進的仿聚丙烯材料，可滿足各種不同領域的應用需求。Enr材料具有高強度、柔韌度好和耐高溫性能，用其列印的產品表面質量佳，且尺寸穩定性好，不易收縮。Enr具有出色的仿聚丙烯性能，能夠用於列印運動部件、咬合嚙合部件以及小型盒子和容器。
生物塑料
3D列印生物塑料主要有聚乳酸(PLA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環己烷二甲醇酯(PETG)、聚-羥基丁酸酯(PHB)、 聚-羥基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯 (PBS)、聚己內酯(PCL)等，具有良好的可生物降解性。
1)PLA
PLA(Poly Lactic Acid)即聚乳酸可能是3D列印起初使用得最好的原材料，它具有多種半透明色和光澤質感。作為一種環境友好型塑料，聚乳酸可生物降解為活性堆肥。它源於可再生資源—玉米澱粉和甘蔗，而不是非可再生資源——化石燃料。新加坡南洋理工大學的Tan K H等在應用PLA製造組織工程支架方面的研究中，採用3D技術成型生物可降解的高分子材料，製造了高孔隙度的PLA組織工程支架，通過對該支架進行組織分析，發現其具有生長能力。
3D列印的PLA螺栓和螺母、PLA檸檬榨汁機推桿
2)PETG
PETG是採用甘蔗乙烯生產的生物基乙二醇為原料合成的生物基塑料。具有出眾的.熱成型性、堅韌性與耐候性，熱成型周期短、溫度低、成品率高。PETG作為一種新型的3D列印材料，兼具PLA和ABS的優點。在3D列印時，材料的收縮率非常小，並且具有良好的疏水性，無需在密閉空間里貯存。由於PETG的收縮率低、溫度低，在列印過程中幾乎沒有氣味，使得PETG在3D列印領域產品具有更為廣闊的開發應用前景。
3)PCL
PCL是一種生物可降解聚酯，熔點較低，只有60℃左右。與大部分生物材料一樣，人們常常把它用作特殊用途如葯物傳輸設備、縫合劑等，同時，PCL還具有形狀記憶性。在3D列印中，由於它熔點低，所以並不需要很高的列印溫度，從而達到節能的目的。在醫學領域，可用來列印心臟支架等。
熱固性塑料
熱固性樹脂如環氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂、芳雜環樹脂等具有強度高、耐火性特點，非常適合利用3D列印的粉末激光燒結成型工藝。哈佛大學工程與應用科學院的材料科學家與Wyss生物工程研究所聯手開發出了一種可3D列印的環氧基熱固性樹脂材料，這種環氧樹脂可3D列印成建築結構件用在輕質建築中。
光敏樹脂
光敏樹脂是由聚合物單體與預聚體組成，由於具有良好的液體流動性和瞬間光固化特性，使得液態光敏樹脂成為3D列印耗材用於高精度製品列印的首選材料。光敏樹脂因具有較快的固化速度，表乾性能優異，成型後產品外觀平滑，可呈現透明至半透明磨砂狀。尤其是光敏樹脂具有低氣味、低刺激性成分，非常適合個人桌面3D列印系統。
高分子凝膠
高分子凝膠具有良好的智能性，海藻酸鈉、纖維素、動植物膠、蛋白腖、聚丙烯酸等高分子凝膠材料用於3D列印，在一定的溫度及引發劑、交聯劑的作用下進行聚合後，形成特殊的網狀高分子凝膠製品。如受離子強度、溫度、電場和化學物質變化時，凝膠的體積也會相應地變化，用於形狀記憶材料;凝膠溶脹或收縮發生體積轉變，用於感測材料;凝膠網孔的可控性，可用於智能葯物釋放材料。
3D列印金屬
目前大多數3D列印耗材是塑料，而金屬良好的力學強度和導電性使得研究人員對金屬物品的列印極為感興趣。
3D Systems為GE公司列印的航空金屬構件(左)3D 列印奧斯卡“小金人”(右)
黑色金屬
1)不銹鋼
不銹鋼是最廉價的金屬列印材料，經3D列印出的高強度不銹鋼製品表面略顯粗糙，且存在麻點。不銹鋼具有各種不同的光面和磨砂面，常被用作珠寶、功能構件和小型雕刻品等的3D列印。
2)高溫合金
高溫合金因其強度高、化學性質穩定、不易成型加工和傳統加工工藝成本高等因素，目前已成為航空工業應用的主要3D列印材料。隨著3D 列印技術的長期研究和進一步發展，3D列印製造的飛機零件因其加工的工時和成本優勢已得到了廣泛應用。
有色金屬
1)鈦
採用3D列印技術製造的鈦合金零部件，強度非常高，尺寸精確，能製作的最小尺寸可達1mm，而且其零部件機械性能優於鍛造工藝。英國的Metalysis公司利用鈦金屬粉末成功列印了葉輪和渦輪增壓器等汽車零件。此外，鈦金屬粉末耗材在3D列印汽車、航空航天和國防工業上都將有很廣闊的應用前景。
2)鎂鋁合金
鎂鋁合金因其質輕、強度高的優越性能，在製造業的輕量化需求中得到了大量應用。在3D列印技術中，它也毫不例外地成為各大製造商所中意的備選材料。
日本佳能公司利用3D列印技術製造出了頂級單反相機鎂鋁合金特殊曲面頂蓋
3)鎵
鎵(Ga)主要用作液態金屬合金的3D列印材料，它具有金屬導電性，其黏度類似於水。不同於汞(Hg)，鎵既不含毒性，也不會蒸發。鎵可用於柔性和伸縮性的電子產品，液態金屬在可變形天線的軟伸縮部件、軟存儲設備、超伸縮電線和軟光學部件上已得到了應用。
3)鎵-銦合金
北卡羅琳州立大學化學和生物分子工程的副教授Michael Dickey利用鎵(Ga)與銦(In)的液態金屬合金通過3D列印技術在室溫下創造了一種三維的自立式結構，這一奇跡的誕生得益於鎵-銦合金在空氣中與氧氣發生反應形成了一層能夠保持零件形狀的氧化膜。這一技術在3D列印中被用於連接電子部件。
4)稀貴金屬
3D列印的產品在時尚界的影響力越來越大。世界各地的珠寶設計師受益最大的似乎就是將3D列印快速原型技術作為一種強大，且可方便替代其他製造方式的創意產業。在飾品3D列印材料領域，常用的有金、純銀、黃銅等。
陶 瓷
硅酸鋁陶瓷粉末能夠用於3D列印陶瓷產品。3D列印的該陶瓷製品不透水、耐熱(可達600°C)、可回收、無毒，但其強度不高，可作為理想的炊具、餐具(杯、碗、盤子、蛋杯和杯墊)和燭台、瓷磚、花瓶、藝術品等家居裝飾材料。
復合材料
美國矽谷Arevo實驗室3D列印出了高強度碳纖維增強復合材料。相比於傳統的擠出或注塑定型方法，3D列印時通過精確控制碳纖維的取向，優化特定機械、電和熱性能，能夠嚴格設定其綜合性能。由於3D列印的復合材料零件一次只能製造一層，每一層可以實現任何所需的纖維取向。結合增強聚合物材料列印的復雜形狀零部件具有出色的耐高溫和抗化學性能。
;Ⅵ 環氧樹脂漆和氟碳漆有何區別
首先兩個的主體樹脂就不同了，一個是環氧樹脂，一個是氟樹脂。塗料的主體樹脂基本上決定了該塗料的主體性能了。 作為氟碳漆其優點（1）優良的防腐蝕性能—得益於極好的化學惰性、漆膜耐酸、鹼、鹽等化學物質和多種化學溶劑，為基材提供保護屏障；該漆膜堅韌—表面硬度高、耐沖擊、抗屈曲、耐磨性好。顯示出極佳的物理機械性能。 （2）免維護、自清潔—氟碳塗層有極低的表面能、表麵灰塵可通過雨水自潔，極好的疏水性（最大吸水率小於5% ）且斥油、極小的摩擦系數（0.15 — 0.17 ），不會粘塵結垢，防污性好。 （3）強附著性—在銅、不銹鋼等金屬、聚脂、聚氨脂、氯乙烯等塑料、水泥、復合材料等表面都具有其優良的附著力，基本顯示出宜附於任何材料的特性。高裝飾性——在60 度光澤計中，能達到80% 以上的高光澤。（4）超長耐候性—塗層中含有大量的F--C鍵，決定了其超強的穩定性，不粉化、不褪色，使用壽命長達20年，具有比任何其他類塗料更為優異的使用性能。優異的施工性—雙組分包裝、貯存期長、施工方便。 問題是氟碳漆是有活化期的，調配好的氟碳漆塗料必須5小時內用完，以避免超過活化期作廢。 還有氟單質就是個易爆的，所以氟碳漆存儲必須離開活源和免高溫。
至於環氧樹脂漆，我就不多說了，你自己找本塗料書一看就知道了。感覺這個問題，如果是想了解塗料的自己上網搜一下對比一下就知道了。
Ⅶ 環氧樹脂乳化方法（傾盡所有）
制備乳狀液的乳化方法，除了初生皂法、劑在水中法、劑在油中法之外，還有：
油水混
通常此法是水、油兩相分別在兩個容器內進行，將親油性的乳化劑溶於油相，將親水性乳化劑溶於水相，而乳化在第三容器內（或在流水作業線之內）進行。每一相以少量而交替地加於乳化容器中，直至其中某一相已加完，另一相餘下部分以細流加入。如使用流水作業系統，則水、油兩相按其正確比例連續投入系統中。
轉相乳化
在一較大容器中制備好內相，乳化就在此容器中進行。（如若要製取O/W型乳狀液，就在乳化容器中制備油相。）將已制備好的另一相（外相，在例中為水相），按細流形式或一份一份地加入。起先形成W/O型乳狀液，水相繼續增加，乳狀液逐漸增稠，但在水相加至66%以後，乳狀液就突然發稀，並轉變成O/W型乳狀液，繼續將餘下地水相較快速加完，而最終得到O/W型乳狀液。類似本例可製得W/O型乳狀液。此種方法稱為轉相乳化法，由此法得到的乳狀液其顆粒分散的很細，且均勻。
LEE
通常的乳化方法大都是將外相、內相加熱到80℃（75－90℃）左右進行乳化，然後進行攪拌、冷卻，在這過程中需要消耗大量的能量。但從理論上看進行乳化並不需要這么多的能量，乳化需要的能量隻影響乳狀液的分散度和由表面活性劑引起的表面張力的降低，理論上可以計算出所需的能量，它與通常乳化所消耗的能量相比少得很多，即表明通常的乳化方法存在著大量能量的浪費，如冷卻水所帶走的熱量都是白白丟棄了。因此，J.J.Lin（林約瑟夫）提出了低能乳化法。其方法原理是，在進行乳化時，外相不全部加熱，而是將外相分成兩部分，α相與β相，α和β分別表示α相與β相的重量分數（此處α+β=1），只是對β相部分進行加熱，由內相與β相進行乳化，製成濃縮乳狀液，然後用常溫的α外相進行稀釋，最終得到乳狀液。其原理可表示如下圖 顯然，這種乳化方法節省了許多能量，節能效率隨外相/內相和α/β的比值增大而增大。這種方法不僅節約了能源，而且可提高乳化產品的效率，如縮短了製造時間，因為可大大縮短冷卻過程時間，且可減少冷卻水的使用節約了能量。這種低能乳化法不僅用於製造乳液和膏霜，還可以用於製造香波，但它主要適用於制備O/W型乳狀液。上述所介紹的低能乳化法，其實只是一個基本原理，實際應用時，可依據乳狀液的類型，油、水相的比例及其粘度等具體要求，設計出可行的低能乳化方案，其具體操作過程，對乳狀液的質量都有影響。