2.4　環(huán)氧樹脂改性

　　2.4.1　環(huán)氧樹脂取代多元醇

　　常用的環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯是以環(huán)氧樹脂取代多元醇軟段。通過環(huán)氧樹脂與二乙醇胺進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，然后用乙酸中和，得到水分散性的陽離子樹脂，再與多異氰酸酯交聯(lián)。此改性樹脂涂膜的性能與環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)、胺類開環(huán)試劑的結(jié)構(gòu)、多異氰酸酯的結(jié)構(gòu)以及封閉劑的類型都有很大關(guān)系。

　　2.4.2　環(huán)氧樹脂作為交聯(lián)劑，引入支化點，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

　　選用相對分子量適中、羥值為（170+15）mg／g的環(huán)氧樹脂，在多異氰酸酯和聚醚多元醇反應(yīng)后加入環(huán)氧樹脂和一縮二乙二醇繼續(xù)反應(yīng)，再加二羥甲基丙酸反應(yīng)，用丙酮調(diào)節(jié)黏度，中和后分散在水相中，脫去丙酮，加入助劑，制得環(huán)氧樹脂改性聚氨酯水分散體。此改性方法是以環(huán)氧樹脂作為多羥基化合物，通過與聚氨酯交聯(lián)反應(yīng)，將支化點引入聚氨酯主鏈，使之形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而性能更為優(yōu)異。環(huán)氧樹脂的加入使分散體的綜合性能大大提高。試驗證實，NCO／OH摩爾比增至8.0以上，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基與聚醚多元醇的醇羥基摩爾比為1：7，涂膜表干時間可縮短至1h以內(nèi)。用所得的環(huán)氧改性聚氨酯水分散體配制地板清漆氣味小，漆膜光澤好，有一定彈性，使用效果良好。另外，聚氨酯乳液中含有伯胺基和仲胺基團(tuán)，通過與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基反應(yīng)，可在聚氨酯主鏈之問引入環(huán)氧樹脂支鏈，形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

　　2.4.3　環(huán)氧樹脂作為擴(kuò)鏈劑

　　印度RandhirParmar等人用丙烯酸接枝的高分子量環(huán)氧樹脂與乙二胺反應(yīng)制得相對分子量較高的二胺作擴(kuò)鏈劑，以取代傳統(tǒng)的合成，聚氨酯乳液所用的小分子二胺擴(kuò)鏈劑，從而實現(xiàn)環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯。制得的改性水性聚氨酯涂膜在力學(xué)性能上（尤其是涂膜的硬度和抗沖擊能力方面）得到了較好的改善。

　　用環(huán)氧樹脂改性后的水性聚氨酯，雖然涂膜的力學(xué)性能、抗化學(xué)性、光澤性大大改善，固化時間縮短，但仍存在一些問題（）n-~L液顆粒的大小和乳液貯存穩(wěn)定性等）還有待進(jìn)一步改進(jìn)、提高，以擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

　　2.5　納米技術(shù)改性

　　納米改性是近幾年來新發(fā)展起來的一種對水性聚氨酯改性的新手段。納米復(fù)合材料由于其納米尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)以及納米粒子與基體界面問強(qiáng)的相互作用，具有優(yōu)于相同組分常規(guī)復(fù)合材料的力學(xué)、熱學(xué)等性能。因此，水性聚氨酯涂飾劑成分的納米改性也是最近的發(fā)展熱點。聚氨酯／納米復(fù)合材料最常見的制備方法有插層復(fù)合法、原位復(fù)合法和共混法三種。其中插層復(fù)合法最為重要，因其填料為層狀硅酸鹽，插層復(fù)合法主要是針對一些具有層狀結(jié)構(gòu)的納米粒子。它首先在強(qiáng)力攪拌下將聚醚多元醇與蒙脫土混合，使聚醚多元醇插層進(jìn)入蒙脫土片層中，然后和異氰酸酯或預(yù)聚體反應(yīng)。針對水性聚氨酯乳液涂膜性能的不足，利用納米技術(shù)，可使涂膜界面具有超雙親性二元協(xié)同界面這一性能。對水性聚氨酯乳液改性，不但可以改進(jìn)涂膜的耐水性能，而且還可改善涂膜的耐油性能；納米粒子填料對塑料、橡膠等有機(jī)高分子材料具有增韌、增強(qiáng)作用，對水性聚氨酯乳液涂膜也會有類似的力學(xué)性能改善行為，通過納米材料，如納米SiO2、納米CaCO3等復(fù)合水性聚氨酯乳液，提高聚氨酯涂膜的強(qiáng)度、硬度及其它物理機(jī)械性能閉。