[發明專利]高性能硅丙改性水性環氧乳液及其生產方法

無效

• 申請號: 201110188234.X
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102336874A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 卞直兵;戴海雄;卞大榮;陳安仁
• 申請（專利權）人: 江蘇金陵特種涂料有限公司
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F283/00;C08F220/14;C08F230/08;C08F212/08;C08F220/18;C08F2/24;C09D151/00;C09D5/08;C09D5/34;C04B28/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明涉及化學工業領域中的涂料生產技術領域。

背景技術

目前防腐涂料是溶劑為主，溶劑型產品中含有大量的有毒揮發性有機化合物溶劑，生產、施工過程中直接揮發污染環境、危害人類健康。水性環氧樹脂的發展經過三個階段，被稱為1型水性環氧系統，基本不含有機溶劑，但涂料干性較差，適用期短，流變性不穩定；第二代即Ⅱ型水性環氧系統，含有部分有機溶劑作為成膜助劑，對環境有一定的危害；第三代產品目前還不夠最成熟，即在環氧樹脂中引入乙烯基親水基團，達到環氧自乳化效果，但成膜性差，綜合機械性能還不夠理想，不能滿足市場需求。

本發明水性環氧防腐涂料，采用的水性環氧經有機硅丙烯酸改性的水性環氧乳液，其成膜綜合性能可與溶劑型環氧樹脂相匹配的水平。高性能硅丙水性環氧防腐涂料突出優點是：（1）涂料無毒、無味、不燃、低VOC、水為溶劑；（2）涂料可在潮濕環境條件下固化成膜；（3）涂料的生產與施工，環保節能、涂裝方法簡易；涂膜具有優異的物理機械性能，耐溫性、耐水性、耐鹽霧性、耐化學藥品性優于同類產品；以本發明的高性能硅丙水性環氧配制的水泥混凝土聚合物，可明顯提高混凝土強度、韌性、抗滲透性及抗化學介質性能。目前以高性能硅丙水性環氧乳液為基料已研究開發多種特種防腐涂料，其涂料性能已基本達到了溶劑型水平。

發明內容

針對溶劑型防腐涂料含有大量揮發性有毒有害氣體污染環境及目前市場上的水性環氧涂料性能不見仁意，為了制成以上特種涂料，采用高性能硅丙改性水性環氧乳液是其重工的基礎材料，本發明目的在于提出一種高性能硅丙改性水性環氧乳液及其生產方法。

本發明由殼體與核層互穿接枝的聚合物，所述核層由低分子雙酚A環氧樹脂、環氧基硅氧烷和丙烯酸酯組成的接枝聚合體，所述殼體是由含羥基硅氧烷和丙烯酸酯組成。

所述環氧基硅氧烷為β—（3.4環氧環己基）乙基三甲基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。

所述羥基硅氧烷為β—（3.4環氧環己基）乙基三甲基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲基硅烷、八甲基環四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少任意一種。

所述丙烯酸酯為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯中的至少任意一種。

本發明由有機硅丙烯酸單體改性環氧樹脂，獲得互穿網絡特殊的致密交聯網狀結構，具有優異的封閉屏蔽性能。采用本發明提供的高性能硅丙改性水性環氧乳液為基礎，混合改性胺為固化劑制備多種系列防腐涂料，生產工藝簡便，節能環保，涂裝施工簡易，對水汽、溫度敏感不大，對底材附著力極好，具有良好的耐腐蝕性和化學穩定性，配方調整范圍較寬。

本發明高性能硅丙改性水性環氧乳液的生產方法，是采用核殼機構工藝制成，核層由低分子雙酚A環氧樹脂、環氧基硅氧烷與丙烯酸酯組成接枝聚合物，殼體由含羥基硅氧烷和丙烯酸酯組成，再進行殼體與核層互穿接枝聚合。

具體方法是：先將去離子水、含雙鍵的聚醚硫酸鹽、甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鹽、1—丙烯氧基2—羥基丙烷磺酸鈉、含雙鍵的聚醚、碳酸氫鈉、過硫酸鹽、618環氧樹脂和異辛基縮水甘油醚加入反應釜內，在攪拌條件下升溫至80～90℃，滴加由環氧基硅氧烷和丙烯酸酯組成的混合物，保溫反應至結束；再滴加預乳化液混合料，在85~90℃條件下反應至結束，然后降溫至50℃，調節PH值為6～7，再加入聚硅氧烷—聚醚共聚物和2—正辛基4—異噻唑林—3酮—苯并咪唑，即得高性能硅丙改性水性環氧乳液。

本發明所述預乳化液混合料由去離子水、含雙鍵的聚醚硫酸鹽、甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鹽、1—丙烯氧基2—羥基丙烷磺酸鈉、含雙鍵的聚醚、過硫酸鹽、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、八甲基環四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷和丙烯酰胺混合組成。

所述預乳化液混合料也可由離子水、含雙鍵的聚醚硫酸鹽、甲基丙烯酰胺異丙基磺酸鹽、1—丙烯氧基2—羥基丙烷磺酸鈉、含雙鍵的聚醚、碳酸氫鈉、丙烯酰胺、過硫酸鹽、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、八甲基環四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷組成。

所述預乳化液混合料還可由去離子水、含雙鍵的聚醚硫酸鹽、含雙鍵的聚醚、醋酸乙烯、丙烯酸2—乙基乙酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸、過硫酸鹽、丙烯酰胺、碳酸氫鈉、八甲基環四硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷組成。