介紹 新型[XinXing]胺類功能型固化劑的最新進展已經使得水性雙組分環氧體系[TiXi]的性能[XingNen]有所提高。這些新型[XinXing]的胺類加成物在提高性能[XingNen]的同時，可以滿足低VOC以及超低的VOC水平。本論文將對一種新的零VOC值水溶性胺類固化劑在水性環氧配方[PeiFang]中的性能[XingNen]進行[JinXing]總結，在水性環氧配方[PeiFang]中液態環氧樹脂的VOC值低于50g/L。我們將對這些新型[XinXing]原始配方[PeiFang]的性能[XingNen]和混凝土用商業[ShangYe]的性能[XingNen]進行[JinXing]評論。 這種新型[XinXing]的水性固化劑是為工業當中的膠凝性應用以及DIY（Do-It-Yourself）市場而設計的。基于這種新型[XinXing]胺類固化劑的配方[PeiFang]使得水性還原環氧體系[TiXi]具有優異的操縱、應用性能[XingNen]，壽命終端的可見性，并且提高了耐化學腐蝕性和耐染色性。 這種新型[XinXing]胺類加成物技術的使用使得這些水性環氧體系[TiXi]不可避免地具有高的性能[XingNen]、低的VOC水平以及容易用水清除的優點。 創新型[XinXing]水性環氧膠粘劑體系[TiXi]已經迅速地滿足了更低VOC值的規定和市場對于更高的性能[XingNen]的要求。水性環氧體系[TiXi]的早期版本滿足了監管的要求，但是這些體系[TiXi]具有比溶劑型對照物更差的性能[XingNen]。近年來，水性環氧體系[TiXi]的性能[XingNen]得到了極大的改善，從而滿足了更高性能[XingNen]的要求，并大大降低了VOC水平。 在本文的工作中，將會對這一新產品的設計標準和配方[PeiFang]性能[XingNen]的設計要求進行[JinXing]總結。隨后，將會評論這種新型[XinXing]固化劑在配方[PeiFang]體系[TiXi]中的性質和性能[XingNen]，并于市場上的商業[ShangYe]產品進行[JinXing]比較。 設計 為了促進這種新產品的發展，建立起了一系列的設計標準。這些設計標準都是對市場上現有的固化劑進行[JinXing]總結而建立的。這一評估建立起了一系列關鍵性的固化劑設計標準。設計標準包括：使用的方便性、低的粘度值、冷凍/解凍的穩定性、熱穩定性、稀釋穩定性以及化學品庫存狀況。除了固化劑的設計標準之外，還建立起了該新型[XinXing]固化劑的配方[PeiFang]屬性和性能[XingNen]的一系列要求。這是基于生產商的投入、市場上現有的商業[ShangYe]化產品以及終端使用客戶的調查而建立的。關鍵的配方[PeiFang]性能[XingNen]包括：PVC、混合組分粘度、誘導時間、VOC、使用壽命、使用壽命內的光澤穩定性、硬度變化以及良好的耐化學腐蝕性。 基于設計標準，對眾多的試驗樣品進行[JinXing]評估和篩選。然后將最好的樣品加入到混凝土配方[PeiFang]中，并與預先確定的性能[XingNen]要求進行[JinXing]比較。滿足所有標準的樣品現在被稱為EPIKURE8547-W-60固化劑（新型[XinXing]水性固化劑）。 當滿足了固化劑的設計要求后，配制四種體系[TiXi]并參照建立起的標準對膠凝應用中的配方[PeiFang]中的樹脂性能[XingNen]進行[JinXing]量化。配方[PeiFang]如下（見附錄I）： 初始[ChuShi]配方[PeiFang]A：混凝土灰色底漆，4：1，亞光 初始[ChuShi]配方[PeiFang]B：混凝土面漆，清漆，3：1，高光 初始[ChuShi]配方[PeiFang]C：混凝土面漆，清漆，3：1，高光 初始[ChuShi]配方[PeiFang]D：混凝土灰色底漆，4：1，中光 試驗 樣品的制備和常數計算――樣品是使用標準的工業方法和原材料進行[JinXing]制備得到的。報導的常數是由ASTMD2369計算得到的。 薄膜的制備――水位降深是通過標準水位降深桿在Chart5C，5密爾的濕膜厚度的條件下完成的。水泥[ShuiNi]的水位降深是使用60-mil繞線桿在酸洗的水泥[ShuiNi]塊（4x6x1，PatioCementProductsInc.提供）上完成的。 周圍的環境條件――所有的配方[PeiFang]成分在混合前，都在77°F的條件下平衡一天。水位降深和薄膜都在77°F、50%R.T的條件下使用，然后在相同的條件下干燥。除非標注，所有的物理測試都在7天內完成。 硬度變化――硬度由ASTMD3363對水泥[ShuiNi]進行[JinXing]測試而確定。 使用壽命、粘度以及光澤度測量――粘度由ASTMD562測定，光澤度由ASTMD523在60度角下測定。 干燥時間――由ASTMD5895，使用BYK循環干燥定時器進行[JinXing]測量。 耐化學腐蝕性――由ASTMD1308在準備好的水泥[ShuiNi]塊上完成。耐MEK性由ASTMD5404完成。 粘結性測試（拉脫能力）――由ASTMD4541，使用2.0cmdollie的Elcometer106拉脫測試器完成。 結果與討論 在該研究中購買了很多市場上現有的商業[ShangYe]化產品。并對這些產品的性質進行[JinXing]了起點配方[PeiFang]比較（表1）。
表1:基準評比 然后，對這些體系[TiXi]的性能[XingNen]和耐化學腐蝕性進行[JinXing]了評估（表2）。在評估過程中，使用了一組在家用車庫中典型存在的化學品和一些會對體系[TiXi]造成侵襲的普通化學品。
表2:耐污性測試結果 同樣地，我們也對這些環氧體系[TiXi]的粘結性進行[JinXing]了評估（表3）。有趣的是，我們注意到了這些體系[TiXi]在粘結性測試中失敗的模式。商業[ShangYe]DIY體系[TiXi]與新型[XinXing]胺固化體系[TiXi]相比，具有較低的粘結性，但是失敗的模式也顯著不同。
表3:釉質體系[TiXi]黏結性測試 這種新型[XinXing]水性胺的失效模式僅僅為水泥[ShuiNi]的明顯的內聚失效。而商業[ShangYe]水基產品的使用的失效模式為與水泥[ShuiNi]界面的更不易粘結，并伴隨有一些水泥[ShuiNi]的內聚失效（圖1）。 圖1:商業[ShangYe]水基產品的使用
我們所觀察到的關鍵之處為：與商業[ShangYe]水基產品相比，初始[ChuShi]配方[PeiFang]的粘結性大大增加、水泥[ShuiNi]的脫除量顯著增加。在對這些各種各樣的體系[TiXi]比較的過程中，我們發現基于新型[XinXing]水性固化劑的配方[PeiFang]當中，只有Hexion初始[ChuShi]配方[PeiFang]以及DIY#2表現出了方便的水清除能力。
表4:透明配方[PeiFang]比較 在對釉質環氧體系[TiXi]進行[JinXing]回顧之后，對透明體系[TiXi]進行[JinXing]了評估。之后進行[JinXing]了類似的商業[ShangYe]透明和我們配制的比較（表4）。 基于新型[XinXing]胺類固化劑的透明體系[TiXi]表現出了優異的粘結性能[XingNen]（表5）。在該研究中的粘結失效模式也與在前面研究中提到的類似。
表5:透明黏結性和抗拉脫結果匯總 當我們對灰色釉質透明體系[TiXi]評估時，得到了意想不到的結果。當將透明釉質（初始[ChuShi]配方[PeiFang]B）用在商業[ShangYe]釉質上時，與統一供應商的商用透明體系[TiXi]相比，結果顯示出了優異的粘結性能[XingNen]和抗拉脫力（表6）。 表2:耐污性測試結果 同樣地，我們也對這些環氧體系[TiXi]的粘結性進行[JinXing]了評估（表3）。有趣的是，我們注意到了這些體系[TiXi]在粘結性測試中失敗的模式。商業[ShangYe]DIY體系[TiXi]與新型[XinXing]胺固化體系[TiXi]相比，具有較低的粘結性，但是失敗的模式也顯著不同。
表6:釉質透明黏結性和抗拉脫結果匯總 結論 該研究已經證明：可以使用新型[XinXing]水性固化劑（EPIKURE8547-W-60）獲得高性能[XingNen]、超低VOC的水泥[ShuiNi]用。這種新技術在商業[ShangYe]市場的引進將會為配方[PeiFang]師提供一種優異的新工具以滿足現存的和新出現的監管門檻，而無需犧牲產品的性能[XingNen]。如果我們通過對終端使用者、說明者和擁有者采訪而建立的設計標準是正確的，那么在胺類加成物方面的進展將會轉變為產品，而在未來幾年內市場也會接受和采用這類產品。 附錄I:配方[PeiFang]研究―初始[ChuShi]配方[PeiFang]A
附錄I:配方[PeiFang]研究―初始[ChuShi]配方[PeiFang]B
附錄I:配方[PeiFang]研究―初始[ChuShi]配方[PeiFang]C
附錄I:配方[PeiFang]研究―初始[ChuShi]配方[PeiFang]D
本論文發表在2008年在路易斯安那州，新奧爾良市召開的水性――智能設計進展的研討會上。該研討會是由南密西西比大學的聚合物和高性能[XingNen]材料學院和TheSouthernSocietyforCoatingsTechnology主辦的。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
