[發(fā)明專利]一種水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107805293B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 黃舟;吳玉生;馬振偉;李命成;彭鵬飛;陳梅紅;陳鎮(zhèn)杉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建材檢驗認證集團廈門宏業(yè)有限公司
• 主分類號: C08F283/10
• 分類號: C08F283/10;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/20;C08F2/24;C09D151/08
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產(chǎn)權(quán)事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發(fā)明涉及一種水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液及其制備方法，所涉及水性樹脂乳液由以下原料按重量份制備得到：反應型乳化劑I 5～9重量份，反應型乳化劑II 6～14重量份，碳酸氫鈉0.3～0.9重量份，丙烯酸類單體3～9重量份，環(huán)氧酯30～50重量份，引發(fā)劑0.1～1.7重量份，去離子水30～50重量份。本發(fā)明還提供一種所涉及的水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液的制備方法，溶劑用量極少，反應溫度易控，所制得水性樹脂乳液含有反應型乳化劑并可以實現(xiàn)單組份在室溫下自行固化，其漆膜的自干性、附著力、耐水性和耐鹽霧性優(yōu)良。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領域，尤其是一種水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液及其制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的機械強度、粘結(jié)性能和防腐性能，同時存在著耐候性差、施工工藝繁瑣的缺點，不飽和脂肪酸對環(huán)氧樹脂改性形成的環(huán)氧酯可以實現(xiàn)單組份在室溫下自行氧化交聯(lián)，無需加入環(huán)氧固化劑，丙烯酸對環(huán)氧酯的改性可以提高其干燥速率和耐候性。因此，用丙烯酸和不飽和脂肪酸對環(huán)氧樹脂改性并水性化的研究對水性防腐領域意義非凡。

目前丙烯酸和不飽和脂肪酸改性環(huán)氧樹脂制備水性涂料的方法主要有：(1)先酯化后聚合，這種方法是利用環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基團和不飽和脂肪酸或丙烯酸上的羧基進行反應，生成具有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的環(huán)氧酯，然后再將此環(huán)氧酯與丙烯酸類單體進行自由基聚合，生成共聚物，最后往共聚物中加入中和劑和水稀釋制得水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂。目前國內(nèi)專利大多采用此方法，例如：專利CN103319665A，CN104487224A，CN104479087A，CN106084241A和CN104356320A均采用此法，這種方法制得的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂存儲穩(wěn)定性、干性和耐腐蝕性較好，卻也存在著單體殘余多和聚合易凝膠的缺點。

(2)先聚合再酯化，這種方法是先將不飽和脂肪酸和丙烯酸類單體進行自由基聚合，生成多羧基預聚物，然后再利用此預聚物上的羧基與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基和羥基進行酯化反應，最后往酯化產(chǎn)物中加入中和劑和水稀釋制得水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂。例如專利CN101851396A，CN103467748A和CN102993442A均采用上述方法，此法制得的水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂易形成環(huán)氧酯為核丙烯酸為殼的核-殼結(jié)構(gòu)，保護環(huán)氧酯中的酯鍵避免被水解，因此樹脂的穩(wěn)定性和耐水性得以提高，同時卻阻礙了氧氣進入環(huán)氧酯中，干性降低。

(3)丙烯酸環(huán)氧酯乳液聚合，這種方法是先將全部原料分別通過乳化劑乳化形成預乳液，再將這些預乳液進行自由基聚合制得水性丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂。專利CN104152009A正是采用此法，此法較(1)和(2)法具有溫控方便、不使用有機溶劑的優(yōu)點，但也具有所用乳化劑反應性低，易造成漆膜性能降低的弊病。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液及其制備方法，其溶劑用量極少，反應溫度易控，所制得水性樹脂乳液含有反應型乳化劑，并可以實現(xiàn)單組份在室溫下自行固化，其漆膜的自干性、附著力、耐水性和耐鹽霧性優(yōu)良。

具體方案如下：

一種水性自干丙烯酸改性環(huán)氧酯樹脂乳液，其由以下原料按重量份制備得到：

反應型乳化劑I5～9重量份，反應型乳化劑II6～14重量份，碳酸氫鈉0.3～0.9重量份，丙烯酸類單體3～9重量份，環(huán)氧酯30～50重量份，引發(fā)劑0.1～1.7重量份，去離子水30～50重量份；

其中：反應型乳化劑I由以下原料按重量份制備得到：中和劑1～5重量份，不飽和脂肪酸6～13重量份，去離子水83～93重量份；

反應型乳化劑II由以下原料按重量份制備得到：環(huán)氧樹脂10～30重量份，不飽和脂肪酸4～20重量份，開環(huán)催化劑0.1～0.6重量份，乙烯基酸1～9重量份，馬來酸酐5～12重量份，中和劑3～15重量份，去離子水30～70重量份；