环氧树脂具有许多优良的性能，如黏附力强、易固化、拉伸强度高、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性好等特点。而羟基和环氧基是环氧树脂特殊的活泼官能团，接入到聚氨酯分子主链上可以提高水性聚氨酯的力学性能、粘接强度以及耐水耐溶剂性。根据改性原理的不同，可以把环氧改性水性聚氨酯的方式分为：共混、共聚和环氧开环后共聚等。
1.环氧树脂和水性聚氨酯共混
环氧树脂和水性聚氨酯共混属于基本的物理共混,考虑到水分散相体系的基本特征,与水性聚氨酯进行共混的环氧树脂常采用水性环氧树脂,这样可以使环氧树脂和水性聚氨酯在分散的更加均匀、稳定,并且也有利于后期各种颜填料的加入。
2.环氧树脂和水性聚氨酯嵌段共聚
环氧树脂为多经基化合物,可以与异氰酸根直接进行反应,且起到部分交联的作用,形成的部分网状结构。目前,由于嵌段改性可以使环氧树脂有效地接入聚氨酯结构中,且改性效果明显。
3.环氧树脂开环后和水性聚氨酯共聚
环氧树脂存在大量环氧基团,在起始剂作用下打开环氧基团,形成含轻基化合物,该经基可直接与异氰酸根反应,接入水性聚氨酯主链中。目前国内环氧改性水性聚氨酯的研究中,环氧基团在反应体系中,未参加反应或者只是很少部分开环。造成最终乳液中依然含有环氧基团,在储存时,环氧基团中的β位C原子受三乙胺、羟基、水等亲核试剂进攻,氧原子受质子和路易斯酸等亲电子试剂进攻发生开环反应,造成乳液的贮存稳定性变差。采用合适的开环起始剂使其先开环，再接入聚氨酯结构中发生共聚反应，可以很大程度提高乳液储存稳定性。
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