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环氧-胺类自乳化固化剂广泛地应用于水性环氧树脂体系的乳化和固化过程中。目前,合成环氧-胺类自乳化固化剂的常用方法是:过量的多乙烯多胺与环氧树脂反应合成端伯胺基环氧-胺加成物;然后减压蒸馏除去过量的胺和有机溶剂,用活性稀释剂封闭端伯胺基环氧-胺加成物中的伯胺基;最后滴加乙酸中和成盐并加水稀释至合适的粘度。采用此法时,前两步反应都需使用大量的溶剂来稀释反应体系,增加了生产成本并污染环境;另外第一步反应副反应多、容易凝胶,并且难以将过量的胺完全除去,从而影响产物的乳化和固化性能。为了在一定程度上解决上述问题,本文首先设计合适的合成路径,然后采用一锅法合成环氧-胺类自乳化固化剂,确定了较优的合成条件并研究了产物的性能。一锅法合成环氧-胺类自乳化固化剂的流程是:首先将环氧丙烷丁基醚滴加到等摩尔的三乙烯四胺中反应,合成分子中只含有一个伯胺基的化合物TETA-501;反应结束后,在有机溶剂的稀释下,按n(环氧树脂)n(TETA-501)=1:2的配比,将环氧树脂滴加到TETA-501中以封闭TETA-501中的伯胺基,得到TETA-501-EP;最后滴加乙酸中和成盐并加水稀释至合适的粘度。实验结果表明:反应温度为70℃、反应时间为4.0h时,合成TETA-501的转化率较优,为89.3%;反应温度为80℃、反应时间为4.0h时,合成TETA-501-EP的转化率较优,为92.1%;中和度为20%时,产物乳化固化性能较优;固含量为50%时,产物的粘度合适,为1544cP。与采用常用方法合成的环氧-胺类自乳化固化剂相比,采用一锅法可节约使用有机溶剂37.2%、三乙烯四胺26.4%、环氧树脂19.0%。一锅法合成的自乳化固化剂的临界胶束浓度(CMC)为1.664g/L,用其乳化环氧树脂,所得环氧树脂乳液分散相的粒径D(3,2)=2.198μm、粒径分布一致性U=0.4953;而常用方法合成的自乳化固化剂,CMC为3.033g/L, D(3,2)=2.962μm, U=1.105,即一锅法合成的产物的乳化性能优于常用方法合成的产物。使用自乳化固化剂固化环氧树脂,一锅法和常用方法产物的固化物具有相近的铅笔硬度、附着力及压缩强度。本文的研究结果可为环氧-胺类自乳化固化剂的进一步研究和工业化生产提供一定的指导。