[發明專利]一種水性環氧樹脂涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811190714.8
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109337518B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 劉艷麗;王楊;張雷
• 申請（專利權）人: 廣東嘉盛環保高新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D151/08;C09D5/08;C09D7/65
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

本發明涉及一種水性環氧樹脂涂料及其制備方法，屬于涂料技術領域。本發明提出了一種丙烯酸改性的水性環氧樹脂乳液，以及基于上述乳液的環氧樹脂涂料。該乳液主要是通過聚醚、硅氧烷先通過交聯、水解聚合的方式得到帶不飽和鍵的預聚體，再通過預聚體和丙烯酸單體同時與環氧樹脂發生接枝反應，得到改性的環氧樹脂乳液。這種乳液比常規的丙烯酸改性的水性環氧樹脂乳液更好的耐候性和耐紫外性能。

技術領域

本發明涉及一種水性環氧樹脂涂料及其制備方法，屬于涂料技術領域。

背景技術

傳統溶劑型涂料在生產和使用過程中所釋放的有機揮發性物質(VOC)產生的污染，目前

被排在汽車之后，列為城市主要污染源。隨著科技進步和經濟的高速發展，資源和能源的匱乏已引起世界各國的重視，節資節能，保護環境，是世界涂料界面臨的主要問題。作為溶劑型涂料替代品之一的水性涂料，已受到世界各國的重視。水性涂料是以水作溶劑或分散介質的涂料。最早的商品化水性涂料是在20世紀30年代出現的。基于其對環境的相容性和保護性。并具有節省資源、節約能源的優點，水性涂料產品很快就被市場接受，并逐漸發展擴大。日本、美國1986年水性涂料分別占涂料總銷售量的18%和22%，英國1995年水性涂料產量占全國涂料總產量的64.5%。我國從60年代開始研究水性涂料，進入90年代后，國家大力扶持水性涂料的發展。目前的市場占有率雖不是很高，但卻具有廣闊的發展前景。

可作水性涂料基料的樹脂包括醇酸、環氧、丙烯酸、聚氨酯和聚酯樹脂等。因環氧樹脂具有附著力強、耐化學藥品腐蝕等特點，而廣泛應用于涂料工業領域。但環氧樹脂難溶于水，只溶于有機溶劑中，因此傳統的環氧涂料為溶劑型的。隨著世界各國對環境保護的日益重視，開發水性涂料以取代溶劑型涂科已成為涂料工業的發展方向。

環氧樹脂水基體系的制備方法主要有三種：(1)直接法即機械法，用球磨機、膠體磨、均氏器等將環氧樹脂磨碎，然后加入乳化劑水溶液，再通過機械攪拌將粒子分散于水。(2)相反轉法 即通過改變水相的體積，將聚合物從油包水狀態轉變成水包油狀態。(3)化學法主要是通過打開環氧鍵引入極性集團和通過自由基引發接枝反應將極性基因引入環氧樹脂分子骨架中，使其具有親水性，從而可在水中分散。機械法和相反轉法所制得的粒子粒徑較大，通常為微米級。而化學改性法所制得的粒子尺寸較小，約幾十到幾百納米，因此化學改性法制得的乳液穩定。

高分子樹脂實現水性化后，往往導致一些性能和工藝方面的缺點。近年來，許多研究者開展了多種樹脂的復合研究，即采用接枝、酯化或聚合等化學反應過程將 2 種以上的樹脂復合，取長補短，進一步提升水性樹脂的綜合性能。其中環氧樹脂和聚丙烯酸酯樹脂作為使用量大、性能互補性強的兩類樹脂，其復合技術被廣泛關注。采用化學法的丙烯酸改性環氧樹脂，將丙烯酸樹脂與環氧樹脂反應，形成含富酸基團的環氧丙烯酸樹脂，再用氨水中和成鹽，從而形成水溶性樹脂。

但是現有技術中，丙烯酸改性的水性環氧樹脂涂料仍然存在著在對一些腐蝕性條件、紫外條件下的耐候性能不好的缺點，影響了涂料的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是：提出了一種丙烯酸改性的水性環氧樹脂乳液，以及基于上述乳液的環氧樹脂涂料。該乳液主要是通過聚醚、硅氧烷先通過交聯、水解聚合的方式得到帶不飽和鍵的預聚體，再通過預聚體和丙烯酸單體同時與環氧樹脂發生接枝反應，得到改性的環氧樹脂乳液。這種乳液比常規的丙烯酸改性的水性環氧樹脂乳液更好的耐候性和耐紫外性能。

技術方案是：