近日，江西科技师范大学化学学部付长清教授团队在《Smart Materials in Manufacturing》上发表了题为“Stable waterborne epoxy resins: Impact of toughening agents on coating properties”的研究成果。

双酚A型水性环氧/胺涂料虽具备优异的机械性能与耐化学性，但其在低温环境下易发生粉化、开裂等成膜缺陷，导致保护性能失效，严重限制了在寒冷地区的实际应用。传统异相增韧方法因相容性差、分散稳定性不足等问题，难以满足水性环氧体系的性能要求。为此，通过化学改性构建均相增韧网络结构，成为提升水性环氧树脂低温适用性的关键研究方向。

本研究通过分子结构创新，首先合成了一系列环状长链二元羧酸化合物（CAs）替代双酚A（BPA），成功构建了两类改性水性环氧树脂体系。其中，CE型水性环氧树脂采用CAs完全取代BPA与液态环氧树脂反应制得，而CEB型树脂则通过CA-4与BPA的梯度配比共混改性后与液态环氧树脂反应制备。实验表明，所有CA化合物均能显著提升涂层的柔韧性。其中，CE-4体系表现出最优综合性能：其漆膜断裂伸长率达193%，环氧底漆经1 mm圆柱轴心弯曲测试无裂纹，5℃低温环境可形成透光率达93.2%的连续膜层。在CEB复合体系中，CA-4与BPA的协同效应尤为突出：当CA-4与BPA摩尔比控制在2:3至3:2区间时，CEB-80漆膜拉伸强度达23.3 MPa，断裂伸长率较传统BPA体系提升43%，且在保持2000小时盐雾耐受性的同时，成功实现5℃低温成膜。本研究开发的梯度改性技术已通过CNAS-L-2025-EP-0413认证，关键指标符合GB/T 23999-2025新标准要求，为环保型高性能水性涂料研发提供了创新解决方案。

图1 CE和CEB系列水性环氧树脂的反应示意图。

江西科技师范大学必赢766net手机版付长清教授与南澳大利亚马军教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(21905121)和江西省有机功能分子重点实验室(2024SSY05141)和澳大利亚研究理事会(DP220103275)等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.smmf.2025.100079