[發明專利]一種高固含自乳化型環氧固化劑的合成及其制備方法

在審

• 申請號: 201710213593.3
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106928433A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 蔣瑞霞;張馳;谷二寧
• 申請（專利權）人: 深圳市深賽爾股份有限公司
• 主分類號: C08G59/64
• 分類號: C08G59/64;C08G59/50;C08G59/14;C09D163/00;C09D5/08
• 代理公司: 北京萬貝專利代理事務所(特殊普通合伙)11520
• 代理人: 馬紅

技術領域

本發明涉及新材料技術領域，尤其涉及一種高固含自乳化型環氧固化劑的合成及其制備方法。

背景技術

據了解，由于大氣中的揮發性有機物(VOC)約兩成是由溶劑型涂料產生的。近年來，國家和地方紛紛出臺政策，推進揮發性有機物污染治理，完善涂料等產品VOC限制標準，鼓勵推廣使用水性涂料。2015年1月26日新排放標準出臺，油漆施工VOC≤420g/L。水性油漆替代傳統溶劑型油漆變得刻不容緩。

雙組份水性環氧固化體系涂料，其水性胺固化劑經歷了I型、II型發展階段。I型胺固化劑的水性涂料，是將液體環氧樹脂(如E-44、E-51)通過引入親水基的自乳化固化劑改性制得的；II型胺固化劑是I型(初級產品)改進后的產品，它是采用大分子量(如E-44、E-20、E-12)的環氧樹脂，經分子擴鏈改性制成的乳液與之相配套使用。目前水性胺固化劑，按照乳化類型，一般分為陰離子型、陽離子型、非離子型。離子型胺類固化劑，與水乳型環氧涂料混配后，涂敷在金屬表面做防腐涂層時，對金屬表面有一定的腐蝕性，出現閃銹等問題。用于金屬底材環氧防腐涂料的配套，非離子型胺固化劑較多。目前，水性胺類環氧固化劑，固體份含量一般都低于50％，若高于這個含量，就會出現膠化或貯存不穩定現象。這也是水性環氧固化劑的一個技術瓶頸。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供高固含自乳化型環氧固化劑的合成及其制備方法，以克服水性涂料漆膜耐水性、耐鹽霧性能差等問題，且具有成本低，工藝簡單，性能優異，通用于液態環氧樹脂或環氧乳液配合等優點。

為解決上述技術問題，本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種高固含自乳化型環氧固化劑的合成，其組成按摩爾配比為：

聚丙二醇二縮水甘油醚 1；

多元胺 2.1～2.3；

環氧加成物 1.6～1.7；

促進劑 1～1.2；

丙二醇甲醚等醇醚混合助劑 0.1～3。

優選的；所述促進劑為堿或叔胺。

優選的；所述多元胺為三乙烯四胺。

優選的；所述環氧加成物為雙酚A環氧樹脂與丙二醇甲醚混和物，環氧的比例與所述多元胺的胺的比例為1∶1。

一種如上所述的高固含自乳化型環氧固化劑的制備方法，包括步驟：

a)引入親水鏈段：用縮水甘油醚與三乙烯四胺反應，在60℃溫度下將三乙烯四胺滴入裝有冷凝管的三口瓶中，滴加完畢后，控溫65℃，50～100r/min轉速攪拌，反應1～2h，測胺值為530±20mgKOH/g；制備過程用以下反應式示之：

b)引入環氧聚合物進行改性：在前述的反應裝置中，按化學計量比滴加雙酚A環氧樹脂和丙二醇甲醚的混合物，與上訴胺按照1∶1的比例滴加，控制反應溫度在65℃，滴加完畢后繼續反應約1h；檢測胺值達到穩定，且繼續反應胺值不再發生變化；制備過程用以下反應式示之：

c)對環氧改性聚醚胺進行穩定化處理：在步驟b反應結束后滴加促進劑，檢測胺值，儲存4小時再次測定，穩定不變化，且繼續放置至胺值不再發生變化，然后將已準確計量的丙二醇甲醚等醇醚助劑勻速滴加到反應瓶中，混和均勻，即得到預期的目標產物；使用封閉劑為0.1～3％；制備過程用以下反應式示之：

優選的；所述步驟b中所述雙酚A環氧加成物與步驟a中的加成物的摩爾比為1∶2。

優選的；步驟b中所述環氧加成物為雙酚A環氧樹脂與丙二醇甲醚混和物，環氧的比例與所述多元胺的胺的比例為1∶1。

優選的；所述步驟a中三乙烯四胺與聚丙二醇二縮水甘油醚的摩爾比為2.1～2.3∶1。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的高固含自乳化型環氧固化劑的合成及其制備方法，具有如下優點：

1.自乳化性：自乳化環氧固化劑中引入的非離子型親水性鏈段縮水甘油醚，改善了其親水性；不僅能夠配合環氧乳液使用，還可以乳化液態環氧樹脂(如E-44、E-51)，具有廣譜適用性。

2.制得高固含體系：在接枝改性過程中，采用助溶劑調整粘度，控制反應劇烈程度，在反應后期封端促進劑的加入，使在60～70％的固含量的時候，高固含自乳化型多胺固化劑在50℃烘箱，7天穩定性測試，粘度變化不大，使用時流動性依然良好，沒有出現粘度急劇變大或者膠化等現象。