[發明專利]一種自交聯水性樹脂的合成方法

有效

• 申請號: 202010130863.6
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111269394B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 仇濤磊;沈宇鵬;馬佳奇;馮祎平;韓金
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14;C09D163/00;C08J3/24;C08L63/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種自交聯水性樹脂的合成方法，該方法為：在反應器中依次加入含1摩爾環氧基的環氧樹脂、0.5摩爾的蘇氨酸、0.01?0.1摩爾的中和劑、1?100摩爾的水，于50?120℃下高速攪拌反應1?12小時，得到可自交聯樹脂；將所得可自交聯樹脂在100?150℃下固化5?15分鐘，即可得到透明微黃的涂膜。本發明所得樹脂成本低、穩定性好、低毒易固化，可用在涂料、膠粘劑、熱固性塑料制品等領域。

技術領域

本發明涉及水性涂料技術領域，具體地涉及一種自交聯水性樹脂的合成方法。

背景技術

現有水性涂料用樹脂的問題是需加入其他組分來進行固化，增加工藝繁瑣；而環氧樹脂是一種熱塑性高分子的預聚物，需要在固化劑的作用下，使線型分子轉化為三維網狀立體結構，才能得到具備使用價值的高聚物。因此，雙組分環氧樹脂在使用時需將樹脂和固化劑按一定計量比混合，在適宜條件下交聯固化。當樹脂具有化學自交聯能力時，就可以配制成單組份。從簡化工藝，提高適用性等考慮，單組份環氧樹脂無疑是最佳的選擇。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種自交聯水性樹脂的合成方法。該方法通過利用羥基和羧基的酯化實現樹脂的自交聯。自帶羥基的蘇氨酸的引入，使得樹脂分子鏈上同時含有羥基和羧基兩種活性基團，增強分散性，構成了可自交聯的樹脂，這種可自交聯樹脂在室溫下穩定，在加熱情況下，會交聯成膜且自帶羥基的蘇氨酸的引入使得該體系固化產物中仍含有大量的羥基，使其具有很好的粘接附著力。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：一種自交聯水性樹脂的合成方法，包括如下步驟：

(1)在反應器中依次加入含1摩爾環氧基的環氧樹脂、0.5摩爾的蘇氨酸、0.01-0.1摩爾的中和劑、1-100摩爾的水，在50-120℃下，攪拌反應1-12小時，得到可自交聯樹脂。

(2)將步驟1得到的可交聯樹脂在100-150℃下固化5-15分鐘，即可得到透明微黃的交聯樹脂涂膜。

優選地，所述交聯樹脂涂膜中含有可縮聚的羥基和羧基。

優選地，所述中和劑選自二甲氨基乙醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇、3-二甲氨基-1,2-丙二醇、4-二甲氨基-1-丁醇、1-二甲氨基-2-丙醇等堿性較強的小分子叔胺。

優選地，所述環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂E-12、E-20、E-44、E-51或雙酚F型環氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環氧樹脂。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：采用自帶羥基的蘇氨酸與環氧樹脂進行共聚，使得產物體系內同時含有羧基以及大量的羥基，使得樹脂具有非常好的水分散性；在酯化溫度下可以自行酯化形成固化產物，而且產物仍含有大量的羥基，使得固化產物仍然具有很好的黏著性能。該合成方法具有工藝簡單、儲存穩定性好、反應快速等特點。

附圖說明

圖1為實施例1交聯樹脂涂膜的核磁氫譜；

圖2為實施例1交聯樹脂涂膜的GPC；

圖3為實施例1的交聯樹脂涂膜。

具體實施方式

本發明的原理是利用中和劑拆開蘇氨酸的氫鍵，使之能與環氧樹脂進行充分的聚合，蘇氨酸自帶羥基，使得產物分子鏈中同時含有羧基以及大量的羥基，使得樹脂具有非常好的水分散性，而且產物仍含有大量的羥基，使得固化產物仍然具有很好的粘接性能。

為了使本發明的目的和效果將變得更加明顯，下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。

實施例1

(1)在反應器中依次加入含1摩爾環氧基的雙酚A型環氧樹脂E-20、0.5摩爾的蘇氨酸、0.01摩爾的二甲氨基乙醇、1摩爾的水，于120℃下高速攪拌反應1小時。隨著反應的進行，整體由乳白色變得澄清透明，得到可自交聯樹脂。