水性环氧树脂乳液、水性氨基环氧树脂涂料及其制备方法技术

本申请公开了一种水性环氧树脂乳液、水性氨基环氧树脂涂料及其制备方法,水性环氧树脂乳液的制备方法包括：将聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40和十二烷基硫酸钠混合，在惰性气氛下升温至第一反应温度，搅拌反应，降温得到预聚体；向所述预聚体中添加环氧丙醇，在惰性气氛下搅拌反应，得到乳化剂；将所述乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合，升温至第二反应温度，剪切均质，得到水性环氧树脂乳液。本申请采用反应性乳液聚合方式生成预聚体，碳链端疏水性较强，有利于和环氧树脂的疏水端缔合；将乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合升温乳化，丙二醇甲醚能够交联环氧基，从而有助于提高环氧树脂乳液的稳定性，提高环氧树脂和氨基树脂的相容性。相容性。相容性。

【技术实现步骤摘要】
水性环氧树脂乳液、水性氨基环氧树脂涂料及其制备方法


[0001]本申请属于水性涂料
，具体涉及一种水性环氧树脂乳液、水性氨基环氧树脂涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性环氧树脂具有优异的防腐性能，目前环氧涂料一般采用双组分，在施工时现场加入水性环氧固化剂，在室温下发生化学交联反应，从而显示出优异的性能。但双组分涂料存在现场操作复杂，易添加过多或过少固化剂，影响涂层质量的问题。因此，为了避免双组分涂料的问题，目前开始开发单组份环氧涂料，单组份环氧涂料通过烘烤使氨基树脂和环氧树脂反应交联，但现有的烘烤型单组份环氧涂料存在以下问题：
[0003]1、由于水性环氧树脂的羟基含量非常有限，活性羟基含量少且含量不明确，在与氨基树脂拼配时配比很难掌握，氨基树脂量过高或过低均会导致涂料不干的问题，并且烘烤温度难以控制，温度过低会导致涂层不干，过高则会导致涂层的黄化；
[0004]2、常规的环氧乳化剂，例如AEO
‑
9脂肪醇聚氧乙烯醚，虽然能够使环氧树脂分散在水相中，但是与氨基树脂相容性不好，导致交联反应不够彻底，大部分环氧树脂在水性化后与氨基树脂不能反应交联，甚至无法相容，交联密度低，影响涂层质量。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种水性环氧树脂乳液、水性氨基环氧树脂涂料及其制备方法，以解决现有技术中烘烤型单组份环氧涂料存在的水性环氧树脂活性羟基含量少且含量不明确，与氨基树脂拼配时配比很难掌握，烘烤温度难以控制；常规乳化剂与氨基树脂相容性不好，导致交联反应不够彻底，交联密度低的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的一个技术方案是：
[0007]提供了一种水性环氧树脂乳液的制备方法，包括：
[0008]将聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40和十二烷基硫酸钠混合，在惰性气氛下升温至第一反应温度，搅拌反应，降温得到预聚体；
[0009]向所述预聚体中添加环氧丙醇，在惰性气氛下搅拌反应，得到乳化剂；
[0010]将所述乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合，升温至第二反应温度，剪切均质，得到水性环氧树脂乳液。
[0011]在一个或多个实施方式中，所述将聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40和十二烷基硫酸钠混合的步骤中，所述聚氧乙烯非离子表面活性剂、所述吐温40和所述十二烷基硫酸钠的质量比为43.6：21.8：1.2；
[0012]所述聚乙烯非离子表面活性剂为辛烷基酚聚氧乙烯醚；或，所述聚氧乙烯非离子表面活性剂包括辛烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为29.2：14.4。
[0013]在一个或多个实施方式中，所述在惰性气氛下升温至第一反应温度，搅拌反应，降
温得到预聚体的步骤中，所述第一反应温度为70℃，所述搅拌反应的持续时间为3～6h，所述降温具体为降温至60℃。
[0014]在一个或多个实施方式中，所述向所述预聚体中添加环氧丙醇，在惰性气氛下搅拌反应的步骤中，所述环氧丙醇与所述预聚体中的吐温40的摩尔比为(0.5～1)：1，所述搅拌反应的持续时间为3～6h。
[0015]在一个或多个实施方式中，所述将所述乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合，升温至第二反应温度，剪切均质，得到水性环氧树脂乳液的步骤中，所述乳化剂、所述环氧树脂和所述丙二醇甲醚的质量比为13.7：(71.3～81.2)：5.8，所述第二反应温度为70～80℃，所述剪切均质包括在6000r/min高剪切机下剪切均质，剪切均质过程中保持所述第二反应温度。
[0016]为实现上述目的，本申请采用的另一个技术方案是：
[0017]提供了一种采用上述任一实施方式所述的制备方法制备得到的水性环氧树脂乳液。
[0018]为实现上述目的，本申请采用的又一个技术方案是：
[0019]提供了一种水性氨基环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括：
[0020]将权利要求6所述的水性环氧树脂乳液转移至反应容器中，升温至第三反应温度，之后向所述反应容器中滴加丙烯酸类单体和引发剂，滴加过程中保持所述第三反应温度，滴加完毕后保温反应，直至反应容器中混合物的粘度达到6～9s后，降温，得到环氧丙烯酸预聚体；
[0021]向所述反应容器中加入中和剂、氨基树脂和水，搅拌均匀，得到环氧丙烯酸氨基树脂乳液；
[0022]在配浆容器中加入辅剂、填料、颜料和水，搅拌均匀，之后称取所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液，并将称取的部分所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液加入所述配浆容器中，砂磨至细度25％微米，得到色浆；
[0023]向所述色浆中加入防锈颜料、环氧交联剂以及称取的剩余所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液，搅拌均匀，之后加入催干剂，搅拌均匀，过筛，得到水性氨基环氧树脂涂料。
[0024]在一个或多个实施方式中，所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液包括以下重量份原料：
[0025]所述水性环氧树脂乳液100份；所述丙烯酸类单体21份；所述引发剂0.5份；所述氨基树脂13份；所述中和剂2.4份；水150份；
[0026]所述水性氨基环氧树脂涂料包括以下重量份原料；
[0027]所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液500份；所述颜料180份；所述填料1.5份；所述辅剂35.6份；所述防锈颜料10份；所述环氧交联剂10份；所述催干剂11～15份；水60份；
[0028]所述辅剂包括以下重量份组份：分散剂2.0～3.0份、润湿剂1.3～1.9份、消泡剂0.18～0.22份、防腐剂1.0～1.2份、防霉剂1.1～1.3份、增稠剂24.1～27.9份和pH调节剂2.75～3.25份。
[0029]在一个或多个实施方式中，所述升温至第三反应温度，之后向所述反应容器中滴加丙烯酸类单体和引发剂，滴加过程中保持所述第三反应温度，滴加完毕后保温反应的步骤中，所述第三反应温度为100～130℃，所述滴加的时间为1～3h，所述保温反应的时间为4～6h；
[0030]所述将称取的部分所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液加入所述配浆容器中的步骤中，所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液的添加量为所称取的所述环氧丙烯酸氨基树脂乳液的25％以下。
[0031]为实现上述目的，本申请采用的又一个技术方案是：
[0032]提供了一种如上述任一实施方式所述的制备方法制备得到的水性氨基环氧树脂涂料。
[0033]区别于现有技术，本申请的有益效果是：
[0034]本申请采用反应性乳液聚合方式，使聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40以及阴离子表面活性剂聚合反应，生成预聚体，预聚体的碳链端疏水性较强，更加有利于和环氧树脂的疏水端缔合，从而能够使水性环氧乳液更加稳定；后续向预聚体内添加环氧丙醇，环氧丙醇能够有助于环氧树脂的充分分散，从而在后续环氧树脂的乳化过程中进一步促进环氧树脂的充分乳化；通过将乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合后，升温乳化，丙二醇甲醚能够交联环氧基，从而有助于提高环氧树脂乳液的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于，包括：将聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40和十二烷基硫酸钠混合，在惰性气氛下升温至第一反应温度，搅拌反应，降温得到预聚体；向所述预聚体中添加环氧丙醇，在惰性气氛下搅拌反应，得到乳化剂；将所述乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合，升温至第二反应温度，剪切均质，得到水性环氧树脂乳液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将聚氧乙烯非离子表面活性剂、吐温40和十二烷基硫酸钠混合的步骤中，所述聚氧乙烯非离子表面活性剂、所述吐温40和所述十二烷基硫酸钠的质量比为43.6：21.8：1.2；所述聚乙烯非离子表面活性剂为辛烷基酚聚氧乙烯醚；或，所述聚氧乙烯非离子表面活性剂包括辛烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物，所述辛烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为29.2：14.4。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在惰性气氛下升温至第一反应温度，搅拌反应，降温得到预聚体的步骤中，所述第一反应温度为70℃，所述搅拌反应的持续时间为3～6h，所述降温具体为降温至60℃。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述向所述预聚体中添加环氧丙醇，在惰性气氛下搅拌反应的步骤中，所述环氧丙醇与所述预聚体中的吐温40的摩尔比为(0.5～1)：1，所述搅拌反应的持续时间为3～6h。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述乳化剂、环氧树脂和丙二醇甲醚混合，升温至第二反应温度，剪切均质，得到水性环氧树脂乳液的步骤中，所述乳化剂、所述环氧树脂和所述丙二醇甲醚的质量比为13.7：(71.3～81.2)：5.8，所述第二反应温度为70～80℃，所述剪切均质包括在6000r/min高剪切机下剪切均质，剪切均质过程中保持所述第二反应温度。6.一种采用权利要求1至5任一所述的制备方法制备得到的水性环氧树脂乳液。7.一种水性氨基环氧树脂涂料的制备方法，其特征在于，包括：将权利要求6所述的水性环氧树脂乳液转移至反应容器中，升温至第三反应温度，之后向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗珍录，李德祥，李长明，
申请(专利权)人：苏州邦得纳米涂层科技有限公司，
类型：发明
国别省市：