環氧樹脂自身為熱塑性的線型結構，受熱後固態變為液態，高粘度變為低粘度，只有與固化劑配合使用才具有實用價值 （純正的單組分水性環氧體系也需加入潛伏型固化劑）。因此水性環氧體系應包含水性環氧樹脂和水性環氧固化劑，同樣，它們分別通過不同的水性化途徑可形成三種水分散形態。
基本介紹
- 中文名：水性環氧
- 性質：環氧
- 屬性：水性
- 水分散形態：水溶性 膠束分散型 乳液
水性環氧的形態,水性環氧的本質,水性環氧的評定,
水性環氧的形態
樹脂通過不同的水性化途徑可形成三種水分散形態：①水溶性；②膠束分散型；③乳液。
因此水性環氧體系具有更多的選擇組合（理論上具有9種的形態組合），但也增加了選擇難度。同時在實際套用過程，通過加入大量的顏填料、助劑等，提高水性環氧體系套用性能同時也掩蓋了水性環氧體系的不足甚至嚴重缺陷，這將增大更多的不確定因素和複雜性。
水性環氧的本質
不管選擇何種形態的水性環氧樹脂和水性環氧固化劑，最終具有實際套用價值的水性環氧體系是一種分散多相結構，由水性環氧樹脂、水性環氧固化劑、水等多相組成，其成膜機理不同於一般的聚合物乳液如丙烯酸乳液的成膜（凝結成膜，物理過程），同時與溶劑型環氧的成膜也不完全相同，在溶劑型環氧體系中，環氧樹脂和固化劑均以分子形式溶解在有機溶劑中，形成的體系是均相的，固化反應在分子之間進行，因而固化反應進行得比較完全，所形成的固化物也是均相的。
水性環氧為多相體系，環氧樹脂和固化劑以分散相形式分散在水相中，交聯固化過程是在水分蒸發的過程中微粒之間的相互滲透內部擴散交聯反應過程，因此水性環氧的固化程度取決於以下四個因素：
a)相容性：水性環氧樹脂與水性環氧固化劑的相容性越好，越有利於固化劑微粒與環氧樹脂微粒相互內部擴散，有利於固化反應的進行；
b)粒徑：粒徑較小時，水性環氧樹脂與水性環氧固化劑分散相粒子能夠較充分地相互滲透到核心從而達到較完全的固化程度；
c)親水親油平衡值：水性環氧樹脂與水性環氧固化劑的親水親油平衡值接近，在水相中達到一致的共存 穩定狀態，如果差異較大，親水性較強的組分會逐漸聚集於水相中，從而導致樹脂相和固化劑相分離；
d)分散均勻程度：在多相分離的狀態下，只有通過一定的機械攪拌作用， 才能將樹脂相和固化劑相均勻分布於水相中； （環氧在套用中攪拌混合均勻非常重要）（有些朋友在使用油性環氧過程中認為只要簡單攪拌甚至不攪拌也能 成膜，其實這存在很大的誤區，因為所使用的油性環氧是由固體環氧溶解而成如75%的E－20，即使不加固化劑，溶劑揮發後可形成很硬的乾膜狀態，但這種乾膜是未經固化劑交聯固化的，受熱後變成液態，乾膜毫無性能可言） 。
水性環氧的評定
【 評定方法】對於水性環氧體系固化性能的評定，如果有條件，可以藉助電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡(AFM) 等技術掃描方法觀察水性環氧體系固化過程來評定所選擇的體系，同時可通過一系列簡單的試驗方法來評定水性環氧體系固化性能。
a)將水性環氧樹脂與水性環氧固化劑按給定的配比混合於一次性透明杯子，使用攪拌棒攪拌混合均勻，必須形成均勻一致的乳白色流體。如果體系混合後產生結塊、顆粒等破乳現象，則表明不相容；
b）將混合體系刮至杯子壁上對光觀測，看是否能看到藍光（藍光波長較短），如果容易看到，則表明混合體系粒徑達到較小水平；
（杯中可明顯見到藍光）
c)將混合體系刮塗於馬口鐵板上，表乾後觀測塗膜的透明性和光澤，透明性越高光澤越高表明混合體系相容性越好；
（剛塗裝）
（表乾後）
d)將混合體系加水調節至固含量低於25%混合均勻後長時間靜置，體系必須形成均勻一致膠體，如有分層或表面發粘等現象表明體系的粒徑較大而發生沉降或親水親油平衡值相差較大 導致相分離。 （分層將導致環氧樹脂相和固化劑相在交聯固化前或過程中出現分離狀態，致使固化交聯不充分，會出現固化劑隨水分揮發富集表層而導致光澤好、固化快、耐磨耐污等假象）
混勻靜置
凝膠後（不分層）
4小時後 （分層）
e)將塗有水性環氧的馬口鐵板養護後進行常規的物理、化學性能測試，其指標應與溶劑型環氧塗料接近。
