[發明專利]一種水性單組分外乳化環氧樹脂乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 200710032706.6
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101463180A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 呂滿庚;蘭延勛
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州化學研究所
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K5/00;C08J3/03
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及化工領域，特別涉及一種水性單組分外乳化環氧樹脂乳液及 其制備方法。

背景技術

傳統的環氧樹脂是溶劑型和粉末型的，具有良好的強度、耐磨性、耐化 學性、耐腐蝕性等。但是，粉末型環氧樹脂的涂層密度較差，施工難度較大， 需要借助一些專用設備才能施工；溶劑型環氧樹脂在施工過程中會揮發大量 的溶劑，污染環境，而且有些有毒的溶劑(比如三苯類)還會對人體有比較 大的傷害作用。近年來，有關環境污染限制的法律與法規相繼出臺，零VOC 或低VOC的體系已經成為新材料的研究方向。水性環氧樹脂具有很多優點， 如低VOC含量、使用安全、可用水清洗、工藝日益成熟、符合環保要求等； 而且，水性環氧樹脂可以在室溫或潮濕的環境下固化，固化時間和溫度可根 據施工要求來調整。目前，水性環氧樹脂的制備方法有以下幾種：一種制備 方法是把固化劑做成水性的，在施工現場把環氧樹脂、稀釋劑等加入水性固 化劑中，分散成為水性環氧樹脂，如申請號為200410051180.2的專利；但 是，由于親水固化劑和疏水環氧樹脂在親水方面的巨大差別，使得兩者在溶 度參數上不相配，從而引起成膜后的相分離，導致強度等性能下降，而且由 于體系使用了稀釋劑，所以環氧樹脂固化后還會釋放出一些沒有完全固化的 稀釋劑。另一種制備方法是先把環氧樹脂做成水性乳液，把固化劑也做成水 性固化劑，然后做成雙組份體系。由于環氧樹脂是憎水的，所以要把它分散 到水中就必須要引入親水基團。第二種是把環氧樹脂乳化，可分為外乳化法 如US3945964和內乳化法如US4197389。外乳化法就是借助于外加的乳化 劑，將液體或磨碎的固體環氧樹脂通過機械攪拌分散于水中，形成穩定的水 包油乳液體系。外乳化法可分為直接乳化法和相反轉法，但是，直接乳化得 到的乳液體系不太穩定，顆粒較粗，不易控制。而且工藝較復雜，如US3945964 采用外乳化方法，需要和固化劑混合后才能使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種環境友好、成 本低、工藝簡單的水性單組分外乳化環氧樹脂乳液。

本發明的另一目的在于提供一種上述水性單組分外乳化環氧樹脂乳液的 制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種水性單組分外乳化環氧樹脂乳液，按重量百分比計，包括下述原料：

環氧樹脂????????20～60％

固化劑??????????1～10％

非離子乳化劑????1～10％

陰離子乳化劑????1～10％

活性稀釋劑??????0～10％

溶劑????????????0～10％

水??????????????30～70％。

所述環氧樹脂可為雙酚A型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、鄰甲酚醛型環 氧樹脂或多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂中的一種或一種以上混合物；優選雙 酚A型環氧樹脂，如：E-20、E-44、E-51、EP-828或F-51中的一 種或一種以上混合物。

所述固化劑為潛伏型固化劑，如雙氰胺系列或咪唑-金屬鹽絡合物等， 優選雙氰胺系列。

所述非離子乳化劑可為烷基酚聚氧乙烯醚(OP系列、NP系列)或山梨 醇酐單月桂酸酯(商品名稱是司盤)；優選OP、NP系列的乳化劑。

所述陰離子乳化劑可為烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽或烷基磷酸鹽；優選烷 基硫酸鹽或烷基磺酸鹽。

所述活性稀釋劑是單官能基的低粘度環氧樹脂，如苯基縮水甘油醚或丁 基縮水甘油醚。

所述溶劑可為丙酮、丁酮、乙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇單甲醚或乙 二醇單丁醚等水溶性溶劑。

上述水性單組分外乳化環氧樹脂乳液的制備方法，是在20～50℃下，將 上述配比的環氧樹脂、固化劑、非離子乳化劑、陰離子乳化劑、活性稀釋劑 和溶劑混合均勻，然后在高速攪拌下，加入水中分散得到水性單組分外乳化 環氧樹脂乳液。

本發明與現有技術相比具有如下優點和效果：

(1)本發明采用乳化劑對環氧樹脂進行乳化，使憎水的環氧樹脂具有親 水的部分，從而能夠很好的分散于水中。