水性环氧自流平固化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于环氧树脂涂料技术领域，具体涉及水性环氧自流平固化剂及其制备方法。所述水性环氧自流平固化剂，包括以下质量百分比的原料：多元胺10

【技术实现步骤摘要】
水性环氧自流平固化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于环氧树脂涂料
，具体涉及水性环氧自流平固化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着环保要求对涂料中挥发性有机化合物（VOC）含量限制日趋严格，涂料工业朝着低污染、节能型的方向发展。水性涂料以水为分散介质，无毒、不易燃，既有利于环保，又能降低生产成本。环氧树脂本身具有良好的物理和化学性能，并且拥有优良的粘结性能，能很好的粘附金属和非金属材料等材质，同时环氧树脂固化收缩率低，一般只有1
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2%，环氧树脂固化时VOC挥发很小，制品尺寸稳定性好，固化后产品硬度高，耐化学性稳定，具有优良的电性能。
[0003]水性环氧树脂组合物是通过将环氧树脂和固化剂分散或溶解在水中而形成的具有良好加工性的环氧体系，克服了油性环氧体系的缺点的同时，性能与之相当，甚至在某些方面更优。环氧树脂是一种热塑性树脂，本身并不具有良好的机械强度、耐水性和耐酸性，只有通过和环氧固化剂的配合使环氧基开环发生交联反应，形成网络状的三维空间结构，才能拥有良好的综合性能，因此，环氧固化剂对环氧树脂涂料的性能起着至关重要的作用。近年来随着人们环保意识的增强和相关环保政策的出台，水性涂料的市场份额越来越多，而水性环氧固化剂是双组分水性环氧树脂涂料的重要组成部分，成为研究开发的焦点。
[0004]专利CN100519680公开了一种水性环氧地坪涂料及其制作方法与施工工艺，其在两组分混合后，水性固化剂乳化环氧树脂形成乳液分散体，固化反应首先在界面上进行，同时固化剂逐渐扩散到环氧树脂中，进一步使环氧树脂固化，随着固化反应的进行，体系粘度逐渐增大，分子链的活动变得越来越困难，而形成的乳液分散体粘度太大，导致流平性不好，不能做厚涂产品。
[0005]专利CN102358816A公开了一种多功能水性环氧自流平地坪涂料及其制备方法，其在固化剂组分中外添加乳化剂，以提高乳化环氧树脂的能力，虽然可达到预期效果，但是增加的乳化剂降低了涂层的性能，在硬度跟耐酸耐碱的性能测试中都有不同程度的下降。
[0006]传统的水性环氧固化剂由于合成工艺的原因需要加入大量的有机溶剂作为助溶剂，提高和环氧树脂相容性的同时降低黏度，乳化液体环氧树脂效果不错。但基本都是靠与液体环氧树脂混合时粘度变大来提高乳化能力，导致色漆与液体环氧树脂搅拌均匀后，粘度开始变大，油转水的过程更是有触变的现象，即使再低的粘度，再高的固含量，也不能做厚涂流平的产品，使得现阶段的水性环氧体系厚涂流平性差，只能制成薄涂型涂料。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种水性环氧自流平固化剂，对液体环氧树脂的分散性能和乳化性能优异，使液体环氧树脂在乳化之后保持低粘度的流动态，不会产生触变，可厚涂且流平性好；本专利技术还提供其制备方法，工艺简单、生产高效。
[0008]本专利技术所述的水性环氧自流平固化剂，包括以下质量百分比的原料：多元胺
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10
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25%，改性环氧树脂
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15
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25%，改性缩水甘油醚
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15
‑
32%，醇醚类溶剂
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10%，去离子水
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20
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42%。
[0009]本专利技术中，所述多元胺为间苯二甲胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、异佛尔酮二胺、聚醚胺D230、聚醚胺D400中的一种或多种。
[0010]本专利技术中，所述改性环氧树脂由摩尔比为1:（1
‑
1.2）:（0.1
‑
0.15）的双酚A型环氧树脂、单环氧基缩水甘油醚和聚乙二醇反应得到。
[0011]优选的，所述双酚A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E44、双酚A型环氧树脂E20中的一种或多种。
[0012]优选的，所述单环氧基缩水甘油醚为苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12
‑
C14烷基缩水甘油醚中的一种或多种。
[0013]优选的，所述聚乙二醇（PEG）为PEG1000、PEG2000、PEG6000中的一种或多种。
[0014]在一种实施方式中，所述改性环氧树脂的制备方法如下：氮气保护下，在35
‑
45℃温度下，将双酚A型环氧树脂和单环氧基缩水甘油醚混合，再加入聚乙二醇和催化剂A，升温至80
‑
135℃反应4
‑
9h，得到改性环氧树脂。
[0015]优选的，所述催化剂A为三苯基膦、四丁基溴化铵、过硫酸铵中的一种或多种。
[0016]本专利技术中，所述改性缩水甘油醚由摩尔比为1:（1
‑
1.2）的双官脂肪族缩水甘油醚和单取代基聚氧乙烯醚反应得到。
[0017]优选的，所述双官脂肪族缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚1,4丁二醇二缩水甘油醚中的一种或多种。
[0018]优选的，所述单取代基聚氧乙烯醚为蓖麻油基聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0019]在一种实施方式中，所述改性缩水甘油醚的制备方法如下：氮气保护下，在30
‑
40℃温度下，将双官脂肪族缩水甘油醚和单取代基聚氧乙烯醚混合，并加入催化剂B，升温至85
‑
110℃反应1
‑
3h，得到改性缩水甘油醚。
[0020]优选的，所述催化剂B为三氟化硼乙醚络合物、对甲苯磺酸、苯甲酸、冰醋酸中的一种或多种。
[0021]本专利技术中，所述醇醚类溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚中的一种或多种。
[0022]本专利技术所述的水性环氧自流平固化剂的制备方法，包括以下步骤：氮气保护下，在55
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65℃温度下，先将改性环氧树脂与醇醚类溶剂混合均匀，加入到多元胺中进行反应，然后再加入改性缩水甘油醚进行封端反应，反应完毕后，减压蒸馏去除醇醚类溶剂，加入去离子水稀释，得到水性环氧自流平固化剂。
[0023]其中，减压蒸馏的温度和时间根据所采用的醇醚类溶剂具体类型和添加量而定，目的是将醇醚类溶剂从反应体系中蒸出。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
（1）本专利技术通过对环氧树脂进行改性，在双酚A型环氧树脂分子链两端接枝柔性的聚醚链段，引入了亲水基团，调整改性环氧树脂的亲水亲油平衡值，提高了固化剂与液体环氧树脂的相容性；同时通过对双官脂肪族缩水甘油醚进行改性，提高其对液体环氧树脂的分散性能和乳化性能，使液体环氧树脂在乳化之后保持低粘度的流动态，不会产生触变，可厚涂且流平性非常好，又封端了大部分伯氨氢，延长了适用期；（2）本专利技术采用单取代基聚氧乙烯醚对双官脂肪族缩水甘油醚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性环氧自流平固化剂，其特征在于：包括以下质量百分比的原料：多元胺
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25%，改性环氧树脂
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15
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25%，改性缩水甘油醚
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15
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32%，醇醚类溶剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10%，去离子水
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20
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42%；所述改性环氧树脂由摩尔比为1:（1
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1.2）:（0.1
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0.15）的双酚A型环氧树脂、单环氧基缩水甘油醚和聚乙二醇反应得到；所述改性缩水甘油醚由摩尔比为1:（1
‑
1.2）的双官脂肪族缩水甘油醚和单取代基聚氧乙烯醚反应得到。2.根据权利要求1所述的水性环氧自流平固化剂，其特征在于：所述多元胺为间苯二甲胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、异佛尔酮二胺、聚醚胺D230、聚醚胺D400中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的水性环氧自流平固化剂，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E44、双酚A型环氧树脂E20中的一种或多种；所述单环氧基缩水甘油醚为苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12
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C14烷基缩水甘油醚中的一种或多种；所述聚乙二醇为PEG1000、PEG2000、PEG6000中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的水性环氧自流平固化剂，其特征在于：所述改性环氧树脂的制备方法如下：氮气保护下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林焕章，路玲，王琳琳，孟召磊，杨恒，覃东君，
申请(专利权)人：山东世纪联合新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：