[發(fā)明專利]一種非離子型水性聚酰胺固化劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109608622B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 閆福安;童快;袁維金
• 申請（專利權）人: 江西高信前沿科技有限公司
• 主分類號: C08G59/44
• 分類號: C08G59/44;C08G69/40;C08G69/34;C09D163/00;C09D5/08
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 李炳生

本發(fā)明公開了一種非離子型水性聚酰胺固化劑及其制備方法，其特征在于，將低分子量的聚醚胺和不飽和酸酐在80~100℃、回流條件下反應制得聚酰胺酸中間體，再在100~120℃條件下滴加過量的脂環(huán)族或芳香族多元胺進行邁克爾加成反應得到聚酰胺酸?多元胺的加成物，然后在180~200℃條件下，該聚酰胺酸?多元胺加成物中間體與多元胺酰胺化共聚制得棕紅色的聚酰胺固化劑，最后冷卻至60℃加水分散即可制得一種固含量為50~60wt%的非離子型水性聚酰胺固化劑。本發(fā)明產品胺值較高、水溶性較好，其制備方法簡單可行，條件溫和，整個工藝流程無任何有機溶劑，安全環(huán)保無毒。

技術領域

本發(fā)明屬于水性涂料技術領域，具體涉及一種非離子型水性聚酰胺固化劑及其制備方法。

背景技術

傳統(tǒng)的溶劑型環(huán)氧樹脂涂料因具有附著力高、耐磨性好、耐化學品性和耐溶劑性優(yōu)異、硬度高等特點，在工業(yè)上已經得到了廣泛的應用。然而隨著國內外相關環(huán)保標準要求的日益嚴格，開發(fā)低VOC(揮發(fā)性有機化合物)水性環(huán)氧樹脂體系及相關涂料產品，越來越受到國內外科研技術人員的關注與研究。水性環(huán)氧樹脂涂料物理和化學性能優(yōu)異，易于生產、存儲、施工，氣味較小、安全環(huán)保無毒，因此成為水性涂料重點開發(fā)的品種。而在水性環(huán)氧樹脂涂料的開發(fā)中，固化劑的水性化與改性占有很大的比重。

目前常用的水性環(huán)氧樹脂固化劑改性方法大體可分為三種：(1)由多元胺與單脂肪酸反應制得酰胺化的多胺；(2)由多元胺與二聚酸縮合而成聚酰胺；(3)由多元胺與環(huán)氧樹脂加成獲得多胺-環(huán)氧加成物。而常用的改性方法(3)又可大體分為以下兩類：

典型的一類改性方法是在固化劑結構上引入具有較好親水性、鏈段較長的聚醚結構。如中國發(fā)明專利CN101007863A公開了一種非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，該方法將聚醚多元醇二縮水甘油醚或聚醚環(huán)氧樹脂或二者的混合物與芳香族多元胺或脂肪族多胺進行擴鏈反應，然后加入環(huán)氧樹脂進行進一步擴鏈反應制得非離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑。然而該方法中引入了分子量較大的聚醚鏈段，在固化成膜過程中不與環(huán)氧樹脂交聯反應，使得成膜物力學性能不高、硬度較低，同時因為親水性較好的聚醚鏈段的存在降低了漆膜的耐水性。

另一類改性方法是通過加入有機酸中和成鹽調節(jié)親水親油平衡值來獲得比較好的乳化性能和固化性能。如中國發(fā)明專利CN101402720A公開了一種離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑的制備方法，該方法先用單環(huán)氧化合物對多乙烯多胺進行封端，然后滴加液體環(huán)氧樹脂進行擴鏈，再加入有機酸中和成鹽，最后加水稀釋得到一種離子型水性環(huán)氧樹脂固化劑。但是該方法通過有機酸中和成鹽提高了其親水性，有機酸的存在會使金屬機體很容易發(fā)生閃銹現象；另外，由于有機酸的加入，使得該離子型水性固化劑對顏填料及助劑的選擇有一定的局限性。

發(fā)明內容

為了解決上述現有技術存在的問題與不足，本發(fā)明提供了一種非離子型水性聚酰胺固化劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種非離子型水性聚酰胺固化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)聚酰胺酸中間體a的制備：將低分子量的聚醚胺和不飽和酸酐投入反應裝置中，在氮氣保護、攪拌、冷凝分水及回流條件下緩慢升溫至80～100℃，保溫反應1～2h，制得不飽和聚酰胺酸中間體a；

(2)中間體a與多元胺的加成：向上述不飽和聚酰胺酸中間體a中緩慢滴加多元胺而進行邁克爾加成反應，滴加時間1～2h，保溫反應時間1～2h，控制反應溫度100～120℃，制得聚酰胺酸-多元胺的加成物中間體b；

(3)聚酰胺化反應：過量部分的多元胺與上述中間體b在180～200℃、回流條件下酰胺化縮聚反應2～3h，然后繼續(xù)升溫至200～220℃保溫反應2～3h直到水分被全部蒸出，制得中間體b與多元胺的共聚物聚酰胺固化劑；