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传统的环氧固化剂是溶剂型固化剂,含有苯、甲醛等有机挥发物,对人体健康和社会环境造成极大的危害。所以研究以水代替溶剂的绿色环保的水性环氧固化剂具有深远的意义,符合当今国家对环境保护及绿色工业的发展要求。本论文主要研究水性环氧固化剂的合成工艺条件,并对合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液室温条件下在马口铁表面固化成漆膜的性能进行检测。以双酚A型环氧树脂及聚乙二醇二缩水甘油醚作为复合环氧树脂分别对四乙烯五胺以及四乙烯五胺和间苯二甲胺作为混合胺进行改性,制备端胺基改性产物,再采用烷基缩水甘油醚和苯基缩水甘油醚作为复合封端剂对端胺基改性产物进行封端反应,合成两种非离子复合型水性环氧固化剂。以环氧值转化率以及水溶性为指标,探究了两种固化剂的合成工艺条件。采用FT-IR对合成两种非离子复合型水性环氧固化剂的结构进行表征。分别以合成的两种水性环氧固化剂与水性环氧乳液室温条件下在马口铁表面固化成漆膜的性能为指标,通过SEM对漆膜的固化致密性能进行表征,通过TG-DTA对漆膜的热稳定性进行表征,并按照国家标准GB/T 4612-2008对漆膜的硬度、附着力、耐化学性等性能进行检测。具体研究内容如下:(1)以四乙烯五胺(TEPA)作为反应底物,与低相对分子质量的环氧树脂(DER331)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PGGE)混合树脂反应,再采用苯环缩水甘油醚(PGE)和十二至十四烷基缩水甘油醚(AGE)单环氧封端剂作为复合封端剂进行封端,合成非离子复合型水性环氧固化剂。探究了该方法合成的最佳工艺条件,采用红外光谱(FT-IR)对合成的固化剂进行结构表征。考察非离子复合型水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化漆膜的性能。结果表明,最佳合成条件:物料比n(伯胺基):n(环氧基)=2.3:1、初始反应温度65℃、反应时间3 h、复合封端剂的比例n(AGE):n(PGE)=3:7。合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化形成的漆膜,其表干时间2h,硬度可达到2H(20 h后),附着力1级,耐酸、耐碱以及耐水性能优越。(2)以四乙烯五胺与间苯二甲胺混合物作为反应底物,与低相对分子质量的环氧树脂和聚乙二醇二缩水甘油醚混合树脂反应,再用丁基缩水甘油醚(BGE)和十二至十四烷基缩水甘油醚(AGE)单环氧封端剂作为复合封端剂进行封端,合成非离子复合型水性环氧固化剂。探究了最佳合成条件,采用红外光谱(FT-IR)对合成的固化剂进行结构表征。考察该水性环氧固化剂与水性环氧乳液的固化漆膜的性能。结果表明,最佳合成条件:物料比n(伯胺基):n(环氧基)=2:1、初始反应温度55℃、反应时间2.5 h,复合封端剂的比例n(BGE):n(AGE)=3:1。合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化形成的漆膜,其表干时间2 h,硬度可达到3H,附着力1级,漆膜的耐化学性能优越。