【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环氧树脂固化剂，具体涉及一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂及其制备方法。
技术介绍
1、水性环氧涂料作为一种环境友好型涂料，具有毒性低、气味小、施工性能好、涂层附着力强等突出优势，在水性涂料中具有重要的地位。一般的水性环氧涂料包括环氧主剂和匹配的环氧固化剂，环氧主剂和环氧固化剂主要有三种匹配方式。第一种：常规环氧树脂及其匹配的乳化型环氧固化剂，其中，乳化型环氧固化剂同时起到乳化剂和固化剂的作用，是该体系的核心。第二种：水性环氧树脂及其匹配的常规环氧固化剂或者水性环氧固化剂，这种体系，一般粘度较大，需要配合稀释剂使用。第三种：水性环氧树脂乳液及其匹配的水性环氧固化剂，这种体系的粘度低，施工性好。水性环氧固化剂对涂料漆膜的性能具有重要影响。
2、目前，水性环氧固化剂一般为聚醚和环氧树脂改性的聚合物多元胺。这类改性的多元胺固化剂与水性环氧树脂反应后形成的体型聚合物微观链段堆积松散、阻水阻气能力弱，导致水性环氧树脂固化后形成的漆膜耐水性、硬度以及柔性较差，限制了其使用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂及其制备方法。本专利技术提供的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂将水性环氧树脂固化后，形成的漆膜具有很好的耐水性，硬度高，柔韧性好，附着力强。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂由丙烯酸
4、优选的，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的固含量为50～75％。
5、优选的，所述丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液的质量浓度为30～60％；所述丙烯酸酯封端的聚氨酯中丙烯酸酯基团与部分封端的多元胺中伯氨基的摩尔比为1：(1～5)。
6、本专利技术提供了上述方案所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的制备方法，包括以下步骤：
7、将丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液加入至部分封端的多元胺中，进行迈克尔加成反应，得到所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂。
8、优选的，所述迈克尔加成反应包括：在室温反应1～4h，升温至40～60℃继续反应1～3h。
9、优选的，所述丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液的制备方法，包括以下步骤：
10、将二异氰酸酯、聚乙二醇、聚醚多元醇和有机金属催化剂混合，进行预聚反应，得到聚氨酯预聚体；
11、将所述聚氨酯预聚体与含羟基的丙烯酸酯、阻聚剂和聚乙二醇单甲醚混合，进行聚合反应，得到丙烯酸酯封端的聚氨酯；
12、将所述丙烯酸酯封端的聚氨酯与水混合，得到丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液。
13、优选的，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和三甲基己烷二异氰酸酯中的一种或多种；
14、所述聚乙二醇的分子量为300～2000da；
15、所述聚醚多元醇包括聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇或聚醚三元醇；所述聚醚多元醇的分子量为1000～3000da；
16、所述有机金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和有机铋中的一种或多种；
17、所述二异氰酸酯中异氰酸酯基团与聚乙二醇中羟基的摩尔比为1：(0.2～0.4)；所述二异氰酸酯中异氰酸酯基团与聚醚多元醇中羟基的摩尔比为1：(0.1～0.3)；所述有机金属催化剂的质量为二异氰酸酯质量的0.001％～0.1％。
18、优选的，所述含羟基的丙烯酸酯包括丙烯酸-2-羟乙基酯、3-羟丙基丙烯酸酯、丙烯酸-2-羟基-1-甲乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯和丙烯酸单甘油酯中的一种或几种；所述阻聚剂包括对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和对羟基苯甲醚中的一种或几种；所述聚乙二醇单甲醚的分子量为400～2000da；
19、所述聚氨酯预聚体的摩尔量以二异氰酸酯中异氰酸酯基团的摩尔量计，所述聚氨酯预聚体的摩尔量与含羟基的丙烯酸酯中羟基的摩尔比为1：(0.2～0.5)；所述聚氨酯预聚体的摩尔量与聚乙二醇单甲醚中羟基的摩尔比为1：(0.1～0.2)；所述阻聚剂的质量为含羟基的丙烯酸酯质量的0.1～1.5％。
20、优选的，所述聚合反应的温度为50～80℃，时间为2～6h。
21、优选的，所述部分封端的多元胺的制备方法，包括以下步骤：
22、将缩水甘油醚加入多元胺中，进行环氧开环加成反应，得到部分封端的多元胺；
23、所述缩水甘油醚包括正丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚和腰果酚缩水甘油醚中的一种或多种；所述多元胺包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或多种；所述多元胺中伯氨基与缩水甘油醚中环氧基的摩尔比为1：(0.2～0.5)；
24、所述环氧开环加成反应的温度为40～60℃，时间为1～6h。
25、本专利技术提供了一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂由丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液与部分封端的多元胺经迈克尔加成反应制得；所述部分封端的多元胺由缩水甘油醚部分封端。本专利技术的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂具有以聚氨酯为主链，以多元胺和缩水甘油醚的加成物(即部分封端的多元胺)为侧链的支化结构，能够与环氧树脂形成致密的交联结构，减少涂层微孔缺陷，提高涂层的使用寿命；另外，本专利技术的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂聚氨酯链段固有的柔性，可以对环氧树脂增韧，降低环氧树脂的脆性。因此，本专利技术提供的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂将水性环氧树脂固化后，形成的漆膜具有很好的耐水性，硬度高，柔韧性好，附着力强，附着力测试达到0级，硬度测试达到2h及以上。
26、此外，本专利技术的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂聚氨酯链段是水性的，提供乳化能力，既适用于常规的环氧树脂，也可以适用于水性环氧树脂乳液。
27、本专利技术的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂具有乳化能力，因此储存稳定性好，可以室温固化环氧树脂，也可以在50～150℃固化环氧树脂。
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1.一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂由丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液与部分封端的多元胺经迈克尔加成反应制得；所述部分封端的多元胺由缩水甘油醚部分封端。
2.根据权利要求1所述的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的固含量为50～75％。
3.根据权利要求1所述的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液的质量浓度为30～60％；所述丙烯酸酯封端的聚氨酯中丙烯酸酯基团与部分封端的多元胺中伯氨基的摩尔比为1：(1～5)。
4.权利要求1～3任意一项所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述迈克尔加成反应包括：在室温反应1～4h，升温至40～60℃继续反应1～3h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述含羟基的丙烯酸酯包括丙烯酸-2-羟乙基酯、3-羟丙基丙烯酸酯、丙烯酸-2-羟基-1-甲乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯和丙烯酸单甘油酯中的一种或几种；所述阻聚剂包括对苯二酚、叔丁基邻苯二酚和对羟基苯甲醚中的一种或几种；所述聚乙二醇单甲醚的分子量为400～2000Da；
9.根据权利要求6或8所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为50～80℃，时间为2～6h。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述部分封端的多元胺的制备方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂由丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液与部分封端的多元胺经迈克尔加成反应制得；所述部分封端的多元胺由缩水甘油醚部分封端。
2.根据权利要求1所述的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的固含量为50～75％。
3.根据权利要求1所述的超支化、柔性水性环氧树脂固化剂，其特征在于，所述丙烯酸酯封端的聚氨酯水溶液的质量浓度为30～60％；所述丙烯酸酯封端的聚氨酯中丙烯酸酯基团与部分封端的多元胺中伯氨基的摩尔比为1：(1～5)。
4.权利要求1～3任意一项所述超支化、柔性水性环氧树脂固化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述迈克尔加成反应包括：在室温反应1～4h，升温至40～60℃继续反应1～3h。
6.根据权利要求4所述的...
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