В водоразбавляемых двухупаковочных эпоксидных материалах разбавляться водой могут как основа (эпоксидная смола), так и отвердитель (полиамин или его производ­ные). Любая из упаковок также может содержать пигмент. При использовании пигмен­тов или наполнителей, особенно в материалах, содержащих воду, необходимо обра­щать внимание на наличие в них водорастворимых солей, которые должны быть в ми­нимальном количестве.

В составе водоразбавляемых материалов используют чаще всего жидкие эпок­сидные смолы, способные эмульгироваться в воде, однако возможно применение и твердых смол. Способность эпоксидной смолы эмульгироваться во многом зависит от ее вязкости. Высоковязкие смолы труднее подвергаются эмульгированию, чем низковязкие [14]. Стабильность эмульсий также в значительной степени зависит от вязкости смолы. Наибольшей стабильностью обладают эмульсии средневязких смол. Получаемые эмульсии различаются по размеру частиц, что обусловливает свойства и качество покрытий. При эмульгировании эпоксидных смол значительную

Роль играют тип и количество эмульгатора. Применение больших количеств гидро­фильных эмульгаторов приводит к образованию эмульсий с малым размером час­тиц. Такие эмульсии образуют лучшие по свойствам покрытия, чем грубодисперс­ные [14] (рис. 3.6).

Эпоксидным числом 0,53 г»экв и сред­ней эпоксиэквивалентной массой 189 (например, Еигерох 756). Смолу смеши­вают с водой (соотношение 6 :1) в дис - сольвере в течение 10-15 мин (окруж­ная скорость примерно 6 м/с) до полу­чения пастообразной массы. Получен­ная эмульсия воды в эпоксидной смоле при перемешивании путем порционного добавления воды разбавляется до жид­кого состояния. Получают стабильную эмульсию смолы в воде со средним раз­мером частиц около 1,2 мкм.

Если в эту эмульсию добавить отвердитель, то средний размер частиц еще несколько уменьшится (например, до 0,7 мкм, рис. 3.10, кр. 1).

В данном эксперименте применяли отвердитель аминного типа (50%-ный раствор в воде) с ЫН-эквивалентной массой 335 (ТВ 03058 Н) [16]. Через 6 ч в результате гелеобразования средний размер частиц увеличивается пример­но до 5 мкм (рис. 3.10, кр. 2), при этом вязкость системы изменяется незначи­тельно.

В двухупаковочных эпоксидных ма­териалах, содержащих растворитель, после добавления амина вязкость по­стоянно растет вплоть до полной жела - тинизации, что позволяет легко опреде­лить время жизнеспособности системы.

В результате реакции отверждения смолы внутри эмульсионной капли ее температура стеклования Тд растет и эмульсия превращается в дисперсию. Если Тд смолы в частицах превысит комнатную темпера­туру, то это затруднит коалесценцию частиц и приведет к неудовлетворительному пленкообразованию. В этом случае образуются покрытия с пониженным блеском (рис. 3.11). По блеску покрытия косвенно можно определить время жизнеспособности системы. Если реакция отверждения прошла слишком глубоко, блеск значительно ухудшится [15]. Снижение блеска на 10% соответствует пределу жизнеспособности системы (рис. 3.11).

О

Отвердитель

Рис. 3.12. Схема проникновения отвердителя в эмульси­онную каплю эпоксидной смолы

Отверждение эпоксид­ной смолы в водной эмуль­сии аминными отвердите- лями протекает неравно­мерно. После смешения обоих компонентов отвер­дитель диффундирует в капельки смолы и начина­ется процесс взаимодей­ствия на поверхности кап­ли (рис. 3.12). Чем силь­нее смачивается поверх­ность капли водой, тем медленнее внутрь ее диф­фундирует отвердитель. В результате в реакцию вступают не все реакционноспособные группы [17]. Так как не вступившие в реакцию аминог­руппы (в противоположность эпоксид­ным) гидрофильны, они могут ухудшать водостойкость покрытий. Поэтому в во­

Доразбавляемые эпоксидные составы вводят несколько меньшее количество аминного отвердителя, чем стехиометрическое (табл. 3.13).

Вода, являясь очень полярным протоносодержащим растворителем, ускоряет взаи­модействие эпоксидной смолы с аминами, что сокращает жизнеспособность водораз­бавляемых композиций по сравнению с органорастворимыми [15]. Другим следствием этого является более медленная скорость реакции отверждения в сухой пленке, чем в водной среде [17].