叔碳酸缩水甘油酯在水性环氧乳液中的应用

jinjiakefu
Fri, 29 May 2026 06:54:04 +0000
应用技术

一、叔碳酸缩水甘油酯的分子结构与产品特点

叔碳酸缩水甘油酯（常称新癸酸缩水甘油酯），核心结构由高支链叔碳基团与活性环氧基团组成。

高支链叔碳基团：羧酸α-碳被三个烷基取代，形成大体积“伞状”空间位阻，屏蔽酯键，抗水解、耐酸碱、耐紫外老化，耐候性远超普通脂肪酸酯。

– 活性环氧基团：三元环氧环（-CH?-CH(O)-CH?-）反应活性高，常温可与羧基、羟基、胺基开环反应，生成稳定化学键并释放羟基，用于交联扩链，副反应少。

基础物性优异：低粘度（4–10 mPa·s@25℃）、低表面张力（26.6 mN/m）、高沸点、低VOC，兼具疏水与极性，相容性好。

二、在水性环氧乳液中的适配性及优点

适配性

1、环氧基团匹配：可与水性环氧乳液中环氧基、固化剂胺基反应，无缝嵌入环氧交联网络。

2、亲水-疏水平衡：叔碳疏水链段提升耐水耐候，环氧开环生成羟基增强乳液分散稳定性与基材附着力。

3、工艺兼容：低粘度可作活性稀释剂，降低体系粘度、提升固含，适配水性乳液低温合成与施工。

核心优点

1.耐候、耐水解：叔碳位阻保护交联键，涂层抗紫外、抗盐雾、抗酸雨，户外使用寿命延长至15年+。

2. 低粘高固低VOC：降粘30%–50%，固含提至65%–75%，VOC减少40%–50%，符合环保标准。

3. 强韧、耐蚀：交联密度适中，韧性提升42%，抗开裂；耐酸碱、耐溶剂，适配重防腐场景。

4. 附着力与润湿性优：低表面张力，对金属、混凝土、木器等润湿渗透好，附着力达5B级。

5. 储存稳定：改性乳液粒径小（60–80 nm），无游离乳化剂，常温储存6个月不分层。

三、改性水性环氧乳液的应用领域

1. 工业防腐涂料：钢结构、集装箱、风电塔筒、工程机械底漆，盐雾测试>1000 h。

2. 地坪与建筑防水：食品厂/医院洁净地坪、混凝土封闭底漆、桥面防水、水利修补砂浆。

3. 木器与家具漆：双组分水性环氧清漆/色漆，高硬度（2H）、抗刮、防潮，替代溶剂型漆 。

4. 汽车与交通：汽车底漆、修补漆、铝箔防腐底漆，低VOC、快干、金属闪光均匀。

5. 电子与胶粘剂：电子元器件绝缘涂层、水性环氧胶粘剂、玻纤浸润剂，高绝缘、耐湿热 。

四、技术应用与基础配方

技术应用原理

作为反应型改性剂/活性稀释剂，通过环氧基与水性环氧或固化剂的开环共聚，将叔碳支链引入环氧骨架，一步实现降粘、增韧、耐候、稳定四大功能。

改性乳液合成：与环氧树脂、乳化剂共聚，相转变法制备，无游离乳化剂。

固化体系改性：与脂肪族多胺固化剂反应，部分封端，提升固化物韧性与耐水性。

基础参考配方（质量份）

1. 叔碳酸缩水甘油酯改性水性环氧乳液（A组分）

– 双酚A型环氧树脂（E-51）：40–50

– 叔碳酸缩水甘油酯：5–15（活性稀释/改性）

– 非离子乳化剂：3–5

– 去离子水：30–40

– pH调节剂（AMP-95）：0.5–1

2. 水性环氧固化剂（B组分）

– 脂肪族多胺：20–30

– 叔碳酸缩水甘油酯：3–8（封端增韧）

– 助溶剂（乙二醇丁醚）：5–10

– 去离子水：40–50

3. 地坪涂料成品（A:B=5:2）

– 改性水性环氧乳液（A）：50

– 固化剂（B）：20

– 钛白粉/滑石粉：20–25

– 润湿分散剂：1–2

– 消泡剂：0.5–1

– 去离子水：余量

关键工艺要点

乳液合成：60–80℃反应2–3 h，相转变法滴加水，粒径控制在60–100 nm。

施工：双组分混合后熟化15–30 min，常温自干或60℃/30 min固化，表干≤15 min。