[發明專利]一種含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料及制備方法

有效

• 申請號: 201711204941.7
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107760167B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 劉偉區;何莎;王政芳
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地;中科院廣州化學有限公司;中國科學院大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊燕瑞

本發明屬于水性環氧涂料技術領域，公開了一種含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料及制備方法。本發明水性環氧涂料包括以下質量份計的組分：環氧樹脂100份；聚醚改性水性環氧樹脂15～100份；水溶性硅油0～20份；消泡劑0.3～3份；流平劑0.5～2份；分散劑0.05～1份；顏料2～16份；填料20～150份；水100～350份；水性固化劑5～80份；所述聚醚改性水性環氧樹脂的制備：以摩爾比為1.2:1～1:1.2的環氧樹脂和聚醚為原料，溶劑體系，催化劑作用50～180℃反應2～5小時，除去溶劑，得到聚醚改性水性環氧樹脂，具有粒子較細、性能穩定、固化產物硬度和耐沖擊性能優良等特點，具有突出推廣前景。

技術領域

本發明屬于水性環氧涂料技術領域，特別涉及一種含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料及制備方法。

背景技術

環氧涂料是一種具有優良力學性能、防腐性能和黏結性及化學穩定性的膠黏材料，廣泛應用于防腐涂料、工業地坪涂料等。但目前主導產品大部分為溶劑型，所含的有機溶劑易燃易爆、易揮發、氣味大、使用時造成空氣污染，具有或多或少的毒性，對環境和人體造成了很大的危害。近年來，環境保護日益受到人們的重視，許多國家頒布了控制揮發性有機化合物(VOC)的法規，執行標準愈加嚴格。這些因素促使世界各國研究人員花費相當大的精力進行水性產品的開發，但目前市面上出現的水性環氧涂料與溶劑型產品相比，其性能上還是存在較大差距，因此開發新型高性能水性環氧涂料并用其逐步取代溶劑型產品，具有重要的現實意義和廣闊的應用前景，是我們國家經濟建設的迫切要求。

目前，對環氧樹脂水性化改性的方法可分為兩大類，即外加乳化劑法和化學改性法。外加乳化劑法是在加入一定量乳化劑的作用下，借助于超聲波振蕩、高速攪拌或均質機乳化等手段將環氧樹脂以微粒狀態分散于水中，形成穩定的水乳液。這樣得到的乳化體系一般粒徑較大，難以達到理想的貯存穩定性。同時由于使用了較多的乳化劑，這些乳化劑最終大部分會留在固化物中，從而使固化物的機械性能、耐水性和耐溶劑性等比溶劑型的差?；瘜W改性方法主要是通過打開環氧基引入極性基團和通過自由基引發接枝反應將極性基團引入環氧樹脂分子鏈上，使環氧樹脂獲得水溶性或水分散性。這種方法制備的乳液粒徑可以達到納米級別，穩定性高，固化涂膜性能優良。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種無環境污染、高性能的含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料。

本發明涂料為雙組分涂料，包含水性環氧樹脂乳液和水性固化劑組成。其中：水性環氧樹脂乳液是通過環氧樹脂與聚醚二元醇及其單甲醚或丙二醇嵌段聚醚中的至少一種反應制備得到的產物，或將該產物作為乳化劑對低分子量的環氧樹脂加水進行乳化得到。水性固化劑為多胺類化合物或其改性物中的至少一種。

本發明的水性環氧涂料中含有具有非離子型的聚醚改性環氧樹脂，解決目前由離子化改性技術制備的水性環氧樹脂填充比不高以及固化涂膜柔韌性和耐水性較差的缺點，具有長適用期、化學穩定性和耐水性等優良性能；制備方法條件溫和，工藝簡單。

本發明另一目的在于提供一種上述無環境污染、高性能的含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料的制備方法。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種無環境污染、高性能的含聚醚改性水性環氧樹脂的水性環氧涂料，包括以下質量份計的組分：

所述的聚醚改性水性環氧樹脂，由包括以下步驟的方法制備得到：以摩爾比為1.2:1～1:1.2的環氧樹脂和聚醚為原料，溶劑體系中，催化劑作用下50～180℃反應2～5小時，除去溶劑，得到聚醚改性水性環氧樹脂。

所述的聚醚為聚醚二元醇及其單甲醚或丙二醇嵌段聚醚中的至少一種，分子量為500～10000。

所述的聚醚二元醇優選為聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇中的至少一種，分子量優選為500～10000。