水性环氧树脂表面施胶剂的基本性能研究-终(5)

图10固化剂用量对涂膜吸水率的影响 图11不同固化剂用量的涂膜TG曲线

3.2.3涂膜耐酸碱性性能

在环氧树脂固化成膜后，由于环氧树脂分子中含有双酚A链段、稳定的苯环和醚键，并且分子结构较为紧密，因而对化学介质的稳定性较好。由表2的数据可知：整体来看，涂膜的耐碱性优于耐酸性，因为固化剂具有碳氮键，使得固化物耐碱性增强。涂膜在质量比HGF：EP=0.9时，涂膜的耐酸性、耐碱性都相对较好。因为在质量比HGF：EP=0.9左右，环氧树脂的交联密度较大，涂膜更为致密。

表2固化剂用量对环氧树脂涂膜耐酸碱性能的影响

环氧树脂与固化剂比例

pH=4

pH=12 吸水率/% 外观 吸水率/%

外观

3.2.4涂膜热稳性

图11给出了不同固化剂用量的树脂体系的热失重曲线(TG)。样品在320℃~440℃的大量失重。320℃以前失重主要是涂膜中吸附或聚合时带进去的水、未挥发出的环氧稀释剂等小分子物以及未参与环氧树脂固化反应的端基，受热时固化物发生端基消除而失重所致。320℃~440℃时是环氧树脂固化物主体结构的裂解过程，这段期间主要发生炭化、裂解，直至所有有机物裂解挥发完全。

表3环氧树脂涂膜TG结果

环氧树脂-固化剂质量比

失重2%时温度（℃）

500℃时失重率（%） 1:0.5 270 84.4 1:0.7 268 78.5 1:0.9 281 63.1 1:1.1 270 66.0 1:1.3 266 67.8 1：0.5 5.0 微泛白 6.3 泛白 1：0.7 12.2 泛白 3.6 微泛白 1：0.9 0 未变化 3.1 微泛白 1：1.1 8.3 泛白 5.9 泛白 1：1.3 9.3 泛白 5.3 泛白 由表3环氧树脂涂膜TG结果可知：质量比HGF：EP =0.9时，环氧树脂涂膜在同样失

重比例下所需要的温度最高，同样温度下失重最低，表明其耐热性能最好。环氧树脂的热稳定性主要受树脂中刚性结构单元数量与交联密度两个因素共同控制。少量与过量的固化剂用量都降低树脂固化物的热稳定性。

4结论

EP-51水性环氧树脂乳液与HGF固化剂相容性好，固化反应温度低；以升温法n级动力学模型Kissinger方程对体系的固化过程进行研究，确定了环氧树脂的固化温度为80℃；当环氧树脂与固化剂质量比为1:0.9时，涂膜的储能模量、玻璃化转变温度、抗水性、耐化学品性能、热稳性趋于最佳。用于纸张表面施胶的固化工艺为：在环氧树脂与固化剂质量比为1:0.9时，于80℃加热固化。

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本课题得到国家自然科学基金项目（30871995）和江苏省高校自然科学研究重大项目（09KJA220002）资助。

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LI Yuan-yuan, DAI Hong-qi,* WAN Li,

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