本文制备了水性环氧体系,确定了制备工艺,研究其固化特性,并应用于复合材料树脂基体。 采用化学改性法,选择多官能团酚醛环氧树脂(F—51)与二乙醇胺进行定量加成反应,合成了一种在分子结构上既具有环氧基团,又具有亲水性基团的改性树脂。然后用酸成盐,再加水制得稳定性优良的环氧树脂水性体系。研究了反应温度、时间对改性反应的影响,确定了合适的改性工艺。在实验中,通过改变二乙醇胺用量,控制改性环氧树脂分子中环氧基和极性基团的相对含量,使改性树脂的反应性和亲水性达到合理的平衡,解决了以往化学改性法不能二者兼得的问题。 对制备的水性环氧体系,研究其固化性能。采用常用的水溶性固化剂双氰胺、2-乙基-4-甲基咪唑、三乙烯四胺(TTA),重点的比较它们在水性树脂中溶解性,反应性,最后比较其涂膜固化物性能。尤其是双氰胺与改性树脂组成的固化体系,储存期大于6个月,起始固化温度由溶剂型体系中的160℃下降到80℃,获得了中温反应性和优良的潜伏性的完美结合,初步研究了其固化机理;涂膜固化后,固化物玻璃化温度为73.3℃。。 通过给改性树脂中加E-51环氧树脂提高其固化物性能,实验确定E-51环氧树脂的用量为50%,采用间歇加水方式得到改性树脂/E-51乳液体系,改性树脂的环氧基开环率为30%所得乳液固化物性能较高。将水性环氧体系应用于玻璃布层压板,结果表明用改性树脂/双氰胺固化体系配成的胶液浸渍玻璃布制成的层压板剪切强度为27.2MPa,弯曲强度高达309MPa;改性树脂/E-51/双氰胺固化体系制备的层压板剪切强度为27.5MPa,弯曲强度为390MPa,在浸水24h后,该层压板具有较高的力学性能保留率。具有良好的应用价值。