[發明專利]一種水性環氧酯樹脂組合物及其制備方法以及用其制備的水性涂料

有效

• 申請號: 200910147697.4
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101851396A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 陳鵬
• 申請（專利權）人: 北京金匯利應用化工制品有限公司
• 主分類號: C08L63/10
• 分類號: C08L63/10;C08G59/14;C09D163/10
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1.一種水性環氧酯樹脂組合物，其特征在于：

該水性環氧酯樹脂組合物含有乙烯基改性環氧酯樹脂(A)、溶劑和水，其中乙烯基改性環氧酯樹脂(A)是將羧基乙烯基聚合物(a)同脂肪酸環氧酯樹脂(b)鍵合而得到，水性環氧樹脂組合物的重量比固含是40～60％，其含有的有機溶劑是乙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇單丁醚中的一種或幾種，有機溶劑的含量為水性環氧酯樹脂組合物重量的1-6％。

2.一種根據權利要求1所述的水性環氧酯組合物的制備方法：

步驟如下：

(1)將一定量有機溶劑加入反應容器，攪拌升溫至50～120℃，將至少含一種不飽和羧基單體和一種可交聯單體的乙烯基單體混合物和引發劑混合然后滴加入反應容器，滴加時間2～5小時，滴加完保持反應溫度2小時并補加一些引發劑，使反應充分進行，然后降溫出料，得到羧基乙烯基聚合物(a)；

(2)將脂肪酸加入反應容器，攪拌升溫至100～150℃，加入環氧樹脂和自由基聚合阻聚劑，反應容器繼續升溫至180～240℃并保持在該溫度下進行脂肪酸-環氧開環反應，至反應物酸值為2～10mgKOH/g，得到脂肪酸環氧酯樹脂(b)；

(3)脂肪酸環氧酯樹脂(b)中加入羧基乙烯基聚合物(a)并使反應溫度在100～180℃，使脂肪酸環氧酯樹脂(b)上預留的環氧基與羧基乙烯基聚合物(a)上的羧基繼續環氧開環反應，至反應物固體酸值為10～40mgKOH/g，得到乙烯基改性環氧酯樹脂(A)；

(4)在乙烯基改性環氧酯樹脂(A)中加入中和劑，再加入水并快速攪拌分散，即得到存儲穩定的水性環氧酯樹脂組合物。

3.根據權利要求2所述的一種水性環氧酯樹脂組合物的制備方法，其中：

所述有機溶劑是乙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、乙二醇單丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇單丁醚中的一種或幾種的混合物，有機溶劑的含量使羧基乙烯基聚合物(a)溶液重量固含為50～90％；

所述不飽和羧酸單體是丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸(酐)中的一種或幾種的混合物；

所述可交聯單體是：(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、N-(1，1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰胺，N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁氧基(甲基)丙烯酰胺、N-異丁氧基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物，交聯單體占乙烯基聚合物(a)重量的1～5％；

所述乙烯基單體是：醋酸乙烯、氯乙烯、二氯代乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙稀酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺中的一種或幾種的混合物；

所述引發劑是油溶性偶氮化合物或/和過氧化物，引發劑的用量是乙烯基單體混合物(a)重量的1～6％；

所述脂肪酸是油酸、棕櫚油酸、蓖麻油酸、豆油酸、亞麻油酸、椰子油酸、月桂酸、桐油酸、脫水蓖麻油酸、紅花油酸、胡麻油酸中的一種或幾種的混合物；

所述環氧樹脂是芳香族類環氧樹脂或/和脂肪族類環氧樹脂，環氧樹脂當量為200～2000；

所述自由基聚合阻聚劑是對苯二酚、對苯醌、甲基氫醌、2-叔丁基對苯二酚，2，5-二叔丁基對苯二酚中的一種或幾種的混合物；

所述中和劑是N，N-二甲基乙醇胺或/和三乙胺。

4.根據權利要求2所述的一種水性環氧酯樹脂組合物的制備方法，其中，羧基乙烯基聚合物(a)是自由基溶液聚合得到，分子量為3000～6000，其分子鏈中含有羧基和交聯結構，固體酸值為50～250mg?KOH/g。