[發明專利]一種水性環氧樹脂及其制備工藝及環氧富鋅底漆

在審

• 申請號: 202110963664.8
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113683751A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 鄭成利;鄭文濤
• 申請（專利權）人: 浙江弘利新材料有限公司
• 主分類號: C08G59/14
• 分類號: C08G59/14;C09D163/00;C09D5/10;C09D5/24;C09D7/65;C08G81/00
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本申請涉及一種水性環氧樹脂及其制備工藝及環氧富鋅底漆，水性環氧樹脂的原料至少包括以下質量份的原料：環氧樹脂60?70份；親水催化劑6?10份；乳化劑5?10份；丙二醇甲醚20?35份。上述水性環氧樹脂的制備工藝為將各物料混合保溫反應即可。上述水性環氧樹脂可用于配置環氧富鋅底漆。本申請中的水性環氧樹脂具有固含量高、適用范圍廣的效果，而通過本申請的水性環氧樹脂配置得到的環氧富鋅底漆具有防腐蝕效果好、適用于帶銹底板使用的效果。

技術領域

本申請涉及環氧樹脂涂料的領域，尤其是涉及一種水性環氧樹脂及其制備工藝及環氧富鋅底漆。

背景技術

環氧樹脂以其優異的粘結性，耐腐蝕，穩定性，絕緣性及機械強度等特性被廣泛應用于多種金屬與非金屬材料的粘結，耐腐蝕涂料，電氣絕緣材料，復合材料等領域上，但常用的環氧樹脂大多數為黏稠的液體或固體，不溶于水，只溶于有機溶劑，而大多數有機溶劑易揮發，有毒，易燃易爆，因此環氧樹脂的應用受到了一定限制。水是一種廉價環保的溶劑，隨著環保意識的增強，以水為溶劑和分散介質的水性環氧樹脂越來越受到重視，它的使用使環氧樹脂的使用更加環保，低VOC等。隨著國家響應“油改水”一系列號召，水性環氧樹脂已經應用到溶劑型環氧防腐蝕涂料所涉及的領域，替代了很大部分溶劑型環氧的市場。

目前市面上常見的環氧樹脂水性化有四種方法：機械法、化學改性法、相反轉法和固化劑乳化法等。

機械法也叫直接乳化法，即利用球磨機、膠體磨、均氏器等將固體環氧樹脂預先磨成微米級的環氧樹脂粉末，然后加入乳化劑水溶液，再通過機械攪拌將粒子分散于水中即可。

化學改性法又叫做自乳化法，即將一些親水性的基團引入到環氧樹脂分子鏈上，或嵌段或接枝，使環氧樹脂獲得自乳化的性質，當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由于帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液，這是化學改性法制備水性環氧樹脂的基本原理。

相反轉法是一種制備高分子量環氧樹脂乳液較為有效的方法，II型水性環氧樹脂涂料體系所用的乳液通常采用相反轉方法制備。相反轉法原指多組分體系(如油/水/乳化劑)中的連續相在一定條件下相互轉化的過程，如在油/水/乳化劑體系中，其連續相由水相向油相(或從油相向水相)的轉變，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。

固化劑乳化法是一種較為常用的制備方法，這類體系中的環氧樹脂一般預先不乳化，而由水性環氧固化劑在使用前混合乳化，因而這類固化劑必須既是交聯劑又是乳化劑。水性環氧固化劑是以多胺為基礎，對多胺固化劑進行加成、接枝、擴鏈和封端，在其分子中引入具有表面活性作用的非離子型表面活性鏈段，對低分子量的液體環氧樹脂具有良好的乳化作用。

然而，不論采用上述何種方法進行水性環氧樹脂的制備，一般都含有較大量的溶劑水，大量的溶劑水對水性環氧樹脂的存儲、適用范圍都產生了較大的影響。

發明內容

為了改善目前常規的水性環氧樹脂中溶劑水含量較高導致固含量較低的問題，本申請提供一種水性環氧樹脂及其制備工藝及環氧富鋅底漆。

第一方面，本申請提供一種水性環氧樹脂，采用如下的技術方案：

一種水性環氧樹脂，至少包括以下質量份的原料：

通過采用上述技術方案，丙二醇甲醚屬于二元醇醚類溶劑，其分子結構中既有醚基又有羥基，因此其不但能夠與水混溶，還能與醇、酮和烴等混溶，溶解性能十分優異。特定選用丙二醇甲醚作為本體系的溶劑不但能夠起到溶劑水的作用，還能大大改善溶劑水添加量過大的問題，從而使最終制得的水性環氧樹脂中溶劑含量低，固含量較高，能夠達到70％以上。這大大提高了水性環氧樹脂的儲存穩定性和適用范圍。