[發明專利]一種水性環氧樹脂固化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210563130.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103044856A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 阮韶銘;張愛卿;阮榆
• 申請（專利權）人: 漳州市奈特新型建材有限責任公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L33/00;C08L25/14;C08L33/12;C08L33/08;C08L23/08;C08L9/08;C08L75/04;C08G59/68;C08G59/50;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/18
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技術領域

本發明涉及一種環氧樹脂固化劑，尤其是涉及一種水性環氧樹脂固化劑及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂具有高強度，防水性，而且使用方便，因此廣泛地應用在復合材料、粘接劑、涂料、建筑材料等領域。但高粘性之環氧樹脂必須加入溶劑或稀釋劑以便于加工，但溶劑或稀釋劑為對人體有害之物質，在加工過程中可能釋出，危害施工者或使用者之身體健康，近年來各產業開始重視無溶劑和水性環氧樹脂。無溶劑環氧樹脂往往必須加入活性稀釋劑以降低其粘度，但某些活性稀釋劑具有揮發性，其具有與溶劑一樣甚至更嚴重之危害性。因此，為了解決溶劑及其它有機揮發物的問題，以水為溶劑之環氧樹脂得以發展。而環氧樹脂在應用中必須與固化劑配合使用才能發揮其應有的效果,而且固化劑對環氧樹脂固化后的性能具有非常重大的影響。一般環氧樹脂固化劑在水相環境中有兩種極端性質，一種是完全溶入水中，另一種是完全不溶入水中，不管哪一種情況，對水性環氧樹脂都具有不利的影響。水性環氧樹脂在水中呈乳化形態，如果環氧樹脂固化劑在水相環境中完全溶入水中，則會使水性環氧樹脂油相部份缺少固化劑；如果環氧樹脂固化劑在水相環境中完全不溶入水中，固化劑在水中會析出，無法在水中分散。因此，為使水性環氧樹脂達到最佳性能，針對水性環氧樹脂之專用固化劑的研發有其必要性。

中國專利CN1958639公開一種水性環氧樹脂固化劑及其制備方法。該方法是經過環氧樹脂與聚醚二元醇的縮合反應、對多乙烯多胺加成改性、封端和成鹽等步驟制成水性環氧樹脂固化劑，其封端是將丙烯腈與加成改性所得的多乙烯多胺改性物按腈基與伯胺氫以1.1～1.2∶1.0的摩爾比混合，在溫度為65～70℃條件下反應1.5～2.0h。所制備的水性環氧樹脂固化劑固含量為45～50％，胺值范圍為290～500，粘度為8.0ps～14ps。本發明胺當量適中、可乳化和固化低分子量環氧樹脂、合成簡便；能在常溫下固化環氧樹脂、無毒無害、無可揮發有機溶劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水性環氧樹脂固化劑及其制備方法。

所述水性環氧樹脂固化劑的組份及按質量比如下：

水性環氧樹脂????????????????????????????????100；

水溶性之自由基引發基????????????????????????0.1～1；

脂肪胺??????????????????????????????????????6～20；

三級胺??????????????????????????????????????1～30；

相轉移催化劑????????????????????????????????0.1～5；

單體????????????????????????????????????????0～20；

水性乳液????????????????????????????????????20～200；

堿液????????????????????????????????????????1～20；

水??????????????????????????????????????????20～100。

所述水性環氧樹脂可為：將配比的非水性樹脂與水性起始劑放入反應釜中混合，在120～160℃加壓反應1～2h即得（參見文獻：本申請人的中國專利CN200910310409.2）。

所述水溶性自由基引發劑可選自過硫酸鈉，過硫酸鉀，4,4-偶氮雙(4-氰基戊酸)，4,4-偶氮雙(4-氰基戊酸鈉)，4,4-偶氮雙(4-氰基戊醇)，過氧化甲乙酮，過氧化環己酮，及其它相關起始劑，可加入非水性起始劑如4,4-偶氮雙(4-氰基丁烷過氧化二碳酸二-2-苯氧基酯)，過氧化二碳酸二(4-叔丁基環已烷)，2,5-二(2-乙基己酰過氧)-2,5-二甲基乙烷，過氧化苯甲酰，叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯，2-叔丁基偶氮-2-氰基丙烷，2-叔丁基偶氮-二氰基丁烷，1,1-二(叔丁基過氧)3，3,5-三甲基環己烷，1,1-二(叔丁基過氧)環己烷，1-叔丁基偶氮-1-氰基環己烷，O,O-叔丁基-O-異丙基單過氧化碳酸酯，過苯甲酸丁酯，乙基-3,3-二(過氧化叔丁基)丁酸酯，過氧化二異丙苯，過氧化月桂酸，2,5-二甲基己烷-2,5-二過氧化乙基己酸酯，過氧化-2-乙基己酸叔丁酯，過氧化丁烯酸叔丁酯，3,3-二(叔丁基過氧)丁酸乙酯，及其它相關起始劑。

非水性起始劑就增加材料硬化后的疏水性,和水性起始劑共享,調節材料在硬化前可以分散在水中乳化,硬化后具有一定的疏水性.