一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法，属于涂料树脂领域。本发明专利技术通过环氧树脂与聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚反应，预先制备耐水解水性预聚体，然后和树脂原料一起反应合成耐水解环氧改性醇酸树脂分散体，该分散体具有耐水解、储存期长的特点，而且制备过程简单。制备过程简单。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法


[0001]本专利技术属于涂料树脂领域，具体涉及一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法。

技术介绍

[0002]醇酸树脂具有优异的耐久性、柔韧性、光泽度和易涂刷性而得到广泛应用。现已应用于钢机构件、管道、车辆、铁道、船舶、建筑等领域做防腐涂料。近两年，使用油性涂料带来的环境问题，愈来愈受到人们的重视，水性树脂有逐步取代油性树脂的趋势。但水性树脂是以水作分散介质，易水解，不耐储存，价格较贵，在推广应用上阻力较大。
[0003]目前市场上存在的水性树脂，是通过将加有乳化剂的醇酸树脂直接加水物理乳化，所得乳液颗粒较大，耐存性差，容易分层；或者用聚乙二醇类直接与树脂原料合成具有自乳化的水性树脂，但聚乙二醇与该树脂的是以酯键相连，故存在树脂易水解，不耐储存的风险；或者合成高酸值的醇酸树脂，用氨中和后水性化，所得水性树脂颗粒小，稳定，呈透明或半透明状，但由于有氨离子的存在，树脂容易水解，稳定性变差，不能长期稳定储存。
[0004]水性醇酸树脂在推广应用上存在阻力的另一个原因是价格一般较油性的高。因为为了满足水性醇酸树脂的各项指标，通常会通过各种方法改性，改性单体一般价格度较贵，而且工艺复杂，成本增加。
[0005]为了解决以上存在的问题，专利技术一种耐水解的环氧改性醇酸树脂分散体来取代油性醇酸树脂是非常有必要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法，该方法通过预先制备耐水解的水性化预聚体，再与其他原料合成水性醇酸树脂，可获得稳定性能极佳的醇酸树脂分散体。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009]耐水解水性预聚体的合成：环氧树脂与聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚在路易斯酸催化剂的作用下进行反应，得到耐水解水性预聚体；耐水解水性预聚体结构为R1‑
R2‑
R1或R1‑
R3，其中R1为环氧树脂，R2为聚乙二醇，R3为聚乙二醇单烷基醚，反应如下：
[0010]2R1+R2→
R1‑
R2‑
R1或R1+R3→
R1‑
R3[0011]其中R1结构式为：
[0012][0013]n＝0
‑
2之间的任意整数。
[0014]R2结构式为：
[0015][0016]m＝20
‑
70之间的任意整数。
[0017]R3结构式为：
[0018][0019]m＝20
‑
70之间的任意整数，R为甲基、乙基、丙基或丁基中的一种。
[0020]醇酸树脂的合成：将耐水解水性预聚体与植物油/脂肪酸、多元醇、一元酸和二元酸混合，加热反应，得到醇酸树脂；
[0021]耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备：
[0022]方法a：将醇酸树脂降温至80
‑
90℃，强力搅拌，加入60
‑
70℃去离子水，得到耐水解环氧改性醇酸树脂分散体；
[0023]方法b：将醇酸树脂降温至60
‑
70℃，强力分散搅拌，加入异丙醇溶解，然后加入与醇酸树脂质量相同的温度为60
‑
70℃的去离子水，减压蒸馏去除异丙醇，得到耐水解环氧改性醇酸树脂分散体。
[0024]进一步地，所述环氧树脂与所述聚乙二醇的摩尔比为(2.0
‑
2.3)∶1，优选为2.2∶1。
[0025]所述环氧树脂与所述聚乙二醇单烷基醚的摩尔比为(1
‑
1.2)∶1，优选为1.1∶1。
[0026]进一步地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，环氧值为0.2
‑
0.55mol/100g，包括环氧树脂E55、环氧树脂E51、环氧树脂E44或环氧树脂E22中的一种。
[0027]聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚分子量为800
‑
3000，优选为1000
‑
2000。
[0028]聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚可以是聚乙二醇800(PEG800)、聚乙二醇1000(PEG1000)、聚乙二醇2000(PEG2000)、聚乙二醇3000(PEG3000)、聚乙二醇单丁基醚800(BPEG800)、聚乙二醇单丁基醚1000(BPEG1000)、聚乙二醇单丁基醚2000(BPEG2000)或聚乙二醇单丁基醚3000(BPEG3000)中的一种。
[0029]进一步地，所述路易斯酸为三苯基膦、三氟化硼乙醚或过硫酸钾中的一种，优选为三氟化硼乙醚。
[0030]路易斯酸使用量为原料环氧树脂和聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚总质量的0.1
‑
0.5％。
[0031]进一步地，耐水解水性预聚体的合成温度为90
‑
100℃。
[0032]进一步地，醇酸树脂中各原料的质量份数为：醇酸树脂中各原料的质量百分比为：耐水解水性预聚体5
‑
10％，植物油/脂肪酸35
‑
60％，多元醇10
‑
30％，一元酸4
‑
10％，二元酸10
‑
30％。
[0033]植物油/脂肪酸碘值大于110，包括：豆油、菜籽油、葵花油、棉籽油和脂肪酸中的一种，优选脂肪酸。
[0034]多元醇包括：新戊二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇中的一种。
[0035]一元酸包括：苯甲酸或松香。
[0036]二元酸包括：苯酐、顺酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢苯酐或己二酸中的一种或多种。
[0037]进一步地，所述加热反应方式分为两种：
[0038]①
一步法，先升温至180
‑
190℃，脱水保温2h；然后升温至240
‑
250℃，保温到酸值合格，再降温至200℃，即可；
[0039]②
两步法，先升温至180
‑
190℃，脱水保温2h；接着升温至240
‑
250℃，保温；然后降温至200℃，再升温至240
‑
250℃，最后降温至200℃。
[0040]进一步地，所述异丙醇使用量为醇酸树脂质量的30％。
[0041]本专利技术还提供一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体。
[0042]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0043]本专利技术通过环氧树脂与聚乙二醇类醚化反应，聚乙二醇与树脂间以耐水解的醚键结合，使水性树脂的稳定性得到提高，克服了以往聚乙二醇直接与树脂原料酯化，导致合成出的水性树脂存在易水解的缺陷。
[0044]本专利技术所用原料简单易得，制备的耐水解环氧改性醇酸树脂分散体可广泛应用于钢结构、大型机械设备、货车车厢、轨道交通等防腐涂料中。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：耐水解水性预聚体的合成：环氧树脂与聚乙二醇/聚乙二醇单烷基醚在路易斯酸催化剂的作用下进行反应，得到耐水解水性预聚体；醇酸树脂的合成：将所述耐水解水性预聚体与植物油/脂肪酸、多元醇、一元酸和二元酸混合，加热反应，得到醇酸树脂；耐水解环氧改性醇酸树脂分散体的制备：方法a：将所述醇酸树脂降温至80
‑
90℃，搅拌，加入60
‑
70℃去离子水，得到耐水解环氧改性醇酸树脂分散体；方法b：将所述醇酸树脂降温至60
‑
70℃，搅拌，加入异丙醇溶解，然后加入温度为60
‑
70℃去离子水，减压蒸馏，得到耐水解环氧改性醇酸树脂分散体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂与所述聚乙二醇的摩尔比为(2.0
‑
2.3)：1；所述环氧树脂与所述聚乙二醇单烷基醚的摩尔比为(1
‑
1.1)：1。3.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣金，张志辉，
申请(专利权)人：张荣金，
类型：发明
国别省市：