水性环氧树脂三级乳化机

关于水性环氧树脂：

环氧树脂自身为热塑性的线型结构，受热后固态变为液态，高粘度变为低粘度，只有与固化剂配合使用才具有实用价值 （纯正的单组分水性环氧体系也需加入潜伏型固化剂）。因此水性环氧体系应包含水性环氧树脂和水性环氧固化剂，同样，它们分别通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态。

树脂通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态：①水溶性；②胶束分散型；③乳液。

不管选择何种形态的水性环氧树脂和水性环氧固化剂，zui终具有实际应用价值的水性环氧体系是一种分散多相结构，由水性环氧树脂、水性环氧固化剂、水等多相组成，其成膜机理不同于一般的聚合物乳液如丙烯酸乳液的成膜（凝结成膜，物理过程），同时与溶剂型环氧的成膜也不*相同，在溶剂型环氧体系中，环氧树脂和固化剂均以分子形式溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的，固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较*，所形成的固化物也是均相的。

水性环氧树脂高剪切乳化工艺：
在目前环氧树脂水性化的几种方法中，相反转法以其有效性而越来越受重视。专家认为，相反转法。未来将主导环氧树脂水性化的进程。水性环氧树脂乳液的制备方法环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水进行乳化，要制备稳定的水性环氧树脂乳液，必须设法在其分子链中引入强亲水链段或者在体系中加入亲水亲油组分。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下3种方法：

机械法、化学改性法和相反转法。据专家介绍，机械法就是将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，在加热的条件下加入乳化剂水溶液，通过激烈的机械搅拌即可制得水性环氧树脂乳液，优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大(约50μm左右)，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。而化学改性法是通过对环氧树脂分子进行改性，改性后的高聚物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，只要满足一定的动力学条件就可形成稳定的水性环氧树脂乳液。用化学改性的方法制备的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的尺寸很小(约为几十到几百个纳米)，但化学改性法的制备步骤不易控制，产品的成本也较高。

相反法一种制备高分子树脂乳液较为有效的方法，几乎可将所有的高分子树脂借助于外乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液。中国环氧树脂行业协会专家介绍说，相反转原指多组分体系如油/水/乳化剂中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相或从油相向水相的转变，在连续相转变区体系的界面张力很低，因而分散相的尺寸很小。 用相反转法制备水性环氧树脂乳液的具体过程是在高速剪切作用下先将外乳化剂和环氧树脂混合均匀，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入蒸馏水，随着加水量地增加整个体系逐步由油包水向水包油转变，形成均匀稳定的水可稀释体系。在这过程中水性环氧树脂乳液的许多性质会发生突变，如体系的粘度、导电性和表面张力等，通过测定体系乳化过程中的电导率和粘度的变化就可判断相反转是否*。中国环氧树脂行业在线专家称，该乳化过程可在室温环境下进行，对于固体环氧树脂，则需要借助于少量有机溶剂或进行加热来降低环氧树脂本体的粘度，然后再进行乳化。

水性环氧为多相体系，环氧树脂和固化剂以分散相形式分散在水相中，交联固化过程是在水分蒸发的过程中微粒之间的相互渗透内部扩散交联反应过程，因此水性环氧的固化程度取决于以下四个因素：

a)相容性：水性环氧树脂与水性环氧固化剂的相容性越好，越有利于固化剂微粒与环氧树脂微粒相互内部扩散，有利于固化反应的进行；

b)粒径：粒径较小时，水性环氧树脂与水性环氧固化剂分散相粒子能够较充分地相互渗透到内核从而达到较*的固化程度；

c)亲水亲油平衡值：水性环氧树脂与水性环氧固化剂的亲水亲油平衡值接近，在水相中达到*的共存 稳定状态，如果差异较大，亲水性较强的组分会逐渐聚集于水相中，从而导致树脂相和固化剂相分离；

d)分散均匀程度：在多相分离的状态下，只有通过一定的机械搅拌作用， 才能将树脂相和固化剂相均匀分布于水相中； （环氧在应用中搅拌混合均匀非常重要）（有些朋友在使用油性环氧过程中认为只要简单搅拌甚至不搅拌也能成膜，其实这存在很大的误区，因为所使用的油性环氧是由固体环氧溶解而成如75%的E－20，即使不加固化剂，溶剂挥发后可形成很硬的干膜状态，但这种干膜是未经固化剂交联固化的，受热后变成液态，干膜毫无性能可言） 。

水性环氧树脂三级乳化机是高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体)进入到另 一互不相溶的连续相(通常液体)的过程的设备。当其中一种或者多种材料的细度 达到微米数量级时，甚至纳米级时，体系可被认为分散稳定，在适当的稳定剂等 其他添加剂的作用下能很好的形成悬浮液、乳状液。当外部能量输入时，两种物 料重组成为均一相。高剪切分散机由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频 机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液 力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，形成悬浮液（固/ 液），乳液（液体/液体）和泡沫（气体/液体）。高剪切分散机从而使不相溶的 固相、液相、气相在相应熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的分 散乳化，经过高频管线式高剪切分散乳化机的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。

 高的转速和剪切率对于获得纳米级乳液是最重要的。根据一些行业特殊要 求，SZX公司在ZRH2000系列的基础上又开发出ZRH2000超高速剪切均质机。其剪切速率可以超15000rpm，转子的速度可以达到66m/s 以上。在该速度范围内，由剪切力所造成的流体剪切结合定转子的精密极小的间隙可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄（0.2~2微米）。由于能量密度高,无需其他辅助分散设备。高剪切分散机的应用：高剪切分散机应用于：奶油、催化剂、涂漆、聚合物乳化液、农药(除草剂、杀虫剂)等；特别应用于：疫苗、制药分散、精细合成化分散、金属氧化物悬浮 液、墨水、印刷涂料、色素混合等等。德国进口双端面机械密封拥有特别的结构和特殊材质保证高速运转和长使用 寿命 满足以下条件使得机械密封的使用寿命更长： 可允许的压力比率 充份的冷却和湿度 材料的合适搭配该密封件配有压力平衡罐，保证机封上下端面受力平衡，同时可通过自身结 构的泵环效应和热虹吸效应实现冷却水的自动循环。该循环系统为独立系统，与 外界无接触，平衡罐内冷却液可选纯化水或合适的溶剂。通过换热管实现热交换。

 水性环氧树脂三级乳化机主要用于纳米乳液及超细悬乳液的生产。由于工作腔体内三组分散头（定子+转子）同时工作，乳液经过高剪切后，液滴更细腻，粒径分布更窄，因而生成的混合液稳定性更好。三组分散头均易于更换，适合不同工艺应用。该系列中不同型号的机器都有相同的线速度和剪切率，非常易于扩大规模化生产。也符合CIP/SIP清洁标准，适合食品及医药生产。

 高的转速和剪切率对于获得超细为悬浮乳液是最重要的。根据一些行业特殊要求，其剪切速率可以超过15000rpm，转子速度可以达到44m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒径分布更窄。

三级管线式乳化设备与传统的设备对比

 ⑴传统设备需要8小时的分散过程，ZRH2000三级乳化设备1小时就可以完成，更加高效、节能。

 ⑵传统设备的搅拌转速每分钟几十转，带有分散功能的每分钟转速也在1500转之内，而ZRH2000系列每分钟转速可达到15000多转，更加快速。高的线速度产生的剪切力，使物料瞬间细化分散，从而获得好的产品。

以下为型号表供参考：