[發明專利]一種自乳化型水性環氧樹脂乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201210231981.1
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN102731798A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張漢青;胡中;陳衛東;祝寶英;莊振宇;朱柯;許飛;於杰
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油常州涂料化工研究院;中海油能源發展股份有限公司;中海油常州環保涂料有限公司
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08G59/14;C08L63/00;C09D163/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自乳化型水性環氧樹脂乳液，其特征在于，它是由環氧樹脂與季銨化劑加熱得到的反應產物，經加水自乳化后，再調至固體含量50wt%～55wt%形成的乳液，各原料用量按重量百分數計為：環氧樹脂40～60％，助溶劑0～20％，季銨化劑5～15％，去離子水35～50％，上述各原料的重量百分數之和為100％；

其中的季銨化劑為多異氰酸酯與含叔氨基團的乙醇胺在加熱和催化劑作用下進行反應，然后再利用有機酸中和叔氨制得的，各原料用量按重量百數計為：多異氰酸酯40～70％，含叔胺基團的乙醇胺15～30％，有機酸10～20％，助溶劑0～20％，催化劑0.045～0.050％，上述各原料的重量百分數之和為100％；

其中，多異氰酸酯為縮二脲、三聚體和三羥甲基丙烷加成物中的一種或數種，含叔氨基團的乙醇胺為N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二異丙基乙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺中的任一種，助溶劑為乙二醇酯類或丙二醇酯類，有機酸為乳酸或冰醋酸；催化劑為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或數種。

2.根據權利要求1所述的自乳化型水性環氧樹脂乳液，其特征在于，所述環氧樹脂為E-51、E-44、E-20、E12中的一種或數種。

3.根據權利要求1所述的自乳化型水性環氧樹脂乳液，其特征在于，用作所述自乳化型水性環氧乳液的助溶劑原料為乙二醇醚類或丙二醇醚類。

4.一種制備權利要求1的自乳化型水性環氧樹脂乳液的方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

①制備季銨化劑

按各原料用量的重量百分數為：多異氰酸酯40～70％，含叔氨基團的乙醇胺15～30％，有機酸10～20％，助溶劑0～20％，催化劑0.05％準備原料備用，上述各原料的重量百分數之和為100％；

在反應容器中加入多異氰酸酯，或多異氰酸酯和助溶劑，攪拌均勻后再加入含叔氨基團的乙醇胺和催化劑，升溫至75～85℃，使多異氰酸酯中的異氰酸酯基團與含叔氨基團的乙醇胺的羥基進行反應并保溫反應至少4h，測異氰酸酯基含量基本為零，即停止反應，降溫至50℃再加入有機酸進行中和，攪拌至少0.5h后制得季銨化劑，出料備用；

②制備自乳化型水性環氧樹脂乳液

按各原料用量的重量百分數計為：環氧樹脂40～60％，助溶劑0～20％，步驟①制備的季銨化劑5～15％，去離子水30～50％準備原料備用，上述各原料的重量百分數之和為100％；

將環氧樹脂或環氧樹脂和助溶劑先投入反應容器中，升溫、攪拌使之溶解均勻，加步驟①制備的季銨化劑，然后升溫至60～70℃，保溫反應至少2h后，加入去離子水進行自乳化后，加去離子水至固體含量50wt%～55wt%，攪拌均勻出料，即制得自乳化型水性環氧樹脂乳液。

5.根據權利要求4所述的自乳化型水性環氧樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所得自乳化型水性環氧樹脂乳液具有如下性能：

①外觀：均勻乳白流體；②貯存穩定性：6個月不分層不破乳；③平均粒徑：200～600nm；④離心穩定性：2000轉/30分鐘，不分層。

6.根據權利要求4所述的自乳化型水性環氧樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟①使用的多異氰酸酯為縮二脲、三聚體和三羥甲基丙烷加成物中的一種或數種，含叔氨基團的乙醇胺為N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二異丙基乙醇胺和N,N-二丁基乙醇胺中的任一種，助溶劑為乙二醇酯類或丙二醇酯類，有機酸為乳酸或冰醋酸，催化劑為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫中的一種或數種。

7.根據權利要求4所述的自乳化型水性環氧樹脂乳液的制備方法，其特征在于，所述步驟②使用的環氧樹脂為E-51、E-44、E-20、E12中的一種或數種，助溶劑為乙二醇醚類或丙二醇醚類。