[發明專利]一種水性環氧乳化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111233877.1
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113896896B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 張景明;于海倫;方源;張娜
• 申請（專利權）人: 天津中晶建筑材料有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08J3/03;C08L63/02;C08L87/00
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 高文迪

本發明屬于環氧樹脂技術領域，尤其涉及一種水性環氧乳化劑的制備方法及其應用，其原料配方按重量份計如下：聚醚胺60~80%、環氧樹脂25~40%。二者混合后邊攪拌邊升溫至120℃，反應3h后，邊攪拌邊降溫，降至室溫出料備用，即為本發明所制乳化劑。本發明的有益效果是：只需一步就可完成不需要分步合成，制備工藝簡單易操作，應用本乳化劑制備的水性環氧乳液粒徑小、熱儲穩定性佳、不易分層。

技術領域

本發明屬于環氧樹脂技術領域，尤其涉及一種水性環氧乳化劑及其制備方法與應用。

背景技術

水性環氧樹脂(WEP)因其具有性能優異、價格低廉、安全性高、對環境友好等特點被廣泛應用于重防腐、集裝箱、船舶等涂料領域。目前，常用的水性環氧乳液的制備方法主要有機械法、相反轉法、自乳化法和固化劑乳化法。其中，機械法、自乳化法、固化劑乳化法三種方法都具有合成步驟多、成本高、工藝相對復雜的缺點。相對于上面三種方法，相反轉法具有成本較低，工藝簡單，乳化劑用量少等優點。但相反轉法也具有對乳化劑要求高，乳化劑容易與環氧樹脂(EP)分層，操作條件對乳液穩定性有較大影響等缺點。因此，制備一種與EP相容性好，乳液穩定性佳的乳化劑就至關重要。目前常見的乳化劑主要是以聚乙二醇和環氧樹脂為原料制備相應乳化劑，但用這種方法制備的乳化劑在工業生產中會導致制備的環氧粒徑較大、熱儲穩定性差、易分層、易沉降等問題，且乳化劑制備工藝復雜。

中國專利CN112898733A提供了一種水性多元酚型環氧乳液及其制備方法，所述水性多元酚型環氧乳液包括：50-75份多元酚型環氧樹脂，6-8份反應型乳化劑，55-80份水，其中反應型乳化劑由雙酚A型環氧樹脂、多元酚型環氧樹脂、聚醚胺反應而得，該乳化劑能和多元酚型環氧樹脂很好的匹配，所得乳液穩定性好，但其需要加入三官能團的聚醚胺才能使其多元酚型環氧樹脂更好的反應，且聚醚胺種類需要四種混配，制備工藝較復雜，工業化生產工藝難度大，這就導致反應難控制乳化劑產物種類繁雜，后期對環氧樹脂乳化效果較差，乳液粘度較大。

中國專利CN109384907A提供了一種水性環氧樹脂固化劑的制備方法，先通過環氧樹脂E51與只有一個伯胺的聚醚胺合成一種兩端為環氧基團且既含有環氧鏈段又含有聚乙烯鏈段的乳化劑，是一種含有活性基團的反應型乳化劑。然后去接枝胺類固化劑，將乳化劑的親水親油結構引入到胺類固化劑的分子結構中，最后對兩端的伯胺進行封端。其使用的乳化劑只使用了一種環氧樹脂E51和一種聚醚胺2070制備乳化劑，且該乳化劑并未用于水性環氧乳液的制備。

中國專利CN112851967A提供了一種高分子量、可單組份使用的熱塑性水性環氧樹脂乳液的制備方法，其乳化劑使用縮水甘油醚、小分子環氧樹脂、聚醚胺加熱制得。加入縮水甘油醚的目的是讓其和環氧樹脂一同與聚醚胺中的氨基反應生成相對分子量較小的環氧乳化劑，應用該法制備乳化劑產物不可控，反應產物構成較復雜。該技術針對的是高分子量環氧樹脂，該方法制備的環氧乳化劑乳化的環氧乳液具有固含低(40％-58％)，且并未對粘度進行描述。

針對上述問題本發明研發一種新型乳化劑解決上述問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種水性環氧乳化劑及其制備方法與應用，只需一步就可完成不需要分步合成，制備工藝簡單易操作，應用本乳化劑制備的水性環氧乳液粒徑小、熱儲穩定性佳、不易分層。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水性環氧乳化劑，該配方包含的組分及各組分的重量百分含量為：聚醚胺60-80％、環氧樹脂25-40％。

優選地，聚醚胺的分子量為2000～3100，環氧樹脂的分子量為200～500。

優選地，所述聚醚胺為HUNTSMAN(亨斯曼)M2070、M3085中的一種或兩種，進一步優選M3085。

優選地，所述環氧樹脂為南亞環氧樹脂E51、E20、E44中的一種或幾種，進一步優選E51。