本发明专利技术公开了一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其组成按摩尔配比为:聚丙二醇二缩水甘油醚1;多元胺2.1~2.3;环氧加成物1.6~1.7;促进剂1~1.2;丙二醇甲醚等醇醚混合助剂0.1~3。本发明专利技术合成制备的水性自乳化型环氧固化剂,固体份含量高,相对成本较低,工艺简单,性能优异,通用于液态环氧树脂或环氧乳液配合,有效地改善了二者之间的相容性,并避免了涂膜固化过程因固化剂的析出导致的表面缺陷,克服了水性涂料漆膜耐水性、耐盐雾性能差等问题。
Synthesis of high solid self emulsifying epoxy curing agent and preparation method thereof
The invention discloses a high solid synthesis of self emulsified epoxy curing agent and its composition Moore ratio is: poly propylene glycol two glycidyl ether amine 1; 2.1 ~ 2.3; epoxy adduct is 1.6 ~ 1.7 and 1 ~ 1.2; accelerator; propylene glycol monomethyl ether ether mixed agent 0.1 ~ 3. The invention of the synthesis of aqueous self emulsifying epoxy curing agent, high solid content, low cost, simple process, excellent performance, suitable for liquid epoxy resin or epoxy resin emulsion, effectively improve the compatibility between the two, and to avoid the film cured surface defects due to precipitation of curing process to overcome the agent, water paint water resistance, salt fog resistance are poor.
【技术实现步骤摘要】
一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成及其制备方法
本专利技术涉及新材料
,尤其涉及一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成及其制备方法。
技术介绍
据了解,由于大气中的挥发性有机物(VOC)约两成是由溶剂型涂料产生的。近年来,国家和地方纷纷出台政策,推进挥发性有机物污染治理,完善涂料等产品VOC限制标准,鼓励推广使用水性涂料。2015年1月26日新排放标准出台,油漆施工VOC≤420g/L。水性油漆替代传统溶剂型油漆变得刻不容缓。双组份水性环氧固化体系涂料,其水性胺固化剂经历了I型、II型发展阶段。I型胺固化剂的水性涂料,是将液体环氧树脂(如E-44、E-51)通过引入亲水基的自乳化固化剂改性制得的;II型胺固化剂是I型(初级产品)改进后的产品,它是采用大分子量(如E-44、E-20、E-12)的环氧树脂,经分子扩链改性制成的乳液与之相配套使用。目前水性胺固化剂,按照乳化类型,一般分为阴离子型、阳离子型、非离子型。离子型胺类固化剂,与水乳型环氧涂料混配后,涂敷在金属表面做防腐涂层时,对金属表面有一定的腐蚀性,出现闪锈等问题。用于金属底材环氧防腐涂料的配套,非离子型胺固化剂较多。目前,水性胺类环氧固化剂,固体份含量一般都低于50%,若高于这个含量,就会出现胶化或贮存不稳定现象。这也是水性环氧固化剂的一个技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供高固含自乳化型环氧固化剂的合成及其制备方法,以克服水性涂料漆膜耐水性、耐盐雾性能差等问题,且具有成本低,工艺简单,性能优异,通用于液态环氧树脂或环氧乳液配合等优点。为解决上述技术问题,本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其组成按摩尔配比为:聚丙二醇二缩水甘油醚1;多元胺2.1~2.3;环氧加成物1.6~1.7;促进剂1~1.2;丙二醇甲醚等醇醚混合助剂0.1~3。优选的;所述促进剂为碱或叔胺。优选的;所述多元胺为三乙烯四胺。优选的;所述环氧加成物为双酚A环氧树脂与丙二醇甲醚混和物,环氧的比例与所述多元胺的胺的比例为1∶1。一种如上所述的高固含自乳化型环氧固化剂的制备方法,包括步骤:a)引入亲水链段:用缩水甘油醚与三乙烯四胺反应,在60℃温度下将三乙烯四胺滴入装有冷凝管的三口瓶中,滴加完毕后,控温65℃,50~100r/min转速搅拌,反应1~2h,测胺值为530±20mgKOH/g;制备过程用以下反应式示之:b)引入环氧聚合物进行改性:在前述的反应装置中,按化学计量比滴加双酚A环氧树脂和丙二醇甲醚的混合物,与上诉胺按照1∶1的比例滴加,控制反应温度在65℃,滴加完毕后继续反应约1h;检测胺值达到稳定,且继续反应胺值不再发生变化;制备过程用以下反应式示之:c)对环氧改性聚醚胺进行稳定化处理:在步骤b反应结束后滴加促进剂,检测胺值,储存4小时再次测定,稳定不变化,且继续放置至胺值不再发生变化,然后将已准确计量的丙二醇甲醚等醇醚助剂匀速滴加到反应瓶中,混和均匀,即得到预期的目标产物;使用封闭剂为0.1~3%;制备过程用以下反应式示之:优选的;所述步骤b中所述双酚A环氧加成物与步骤a中的加成物的摩尔比为1∶2。优选的;步骤b中所述环氧加成物为双酚A环氧树脂与丙二醇甲醚混和物,环氧的比例与所述多元胺的胺的比例为1∶1。优选的;所述步骤a中三乙烯四胺与聚丙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为2.1~2.3∶1。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的高固含自乳化型环氧固化剂的合成及其制备方法,具有如下优点:1.自乳化性:自乳化环氧固化剂中引入的非离子型亲水性链段缩水甘油醚,改善了其亲水性;不仅能够配合环氧乳液使用,还可以乳化液态环氧树脂(如E-44、E-51),具有广谱适用性。2.制得高固含体系:在接枝改性过程中,采用助溶剂调整粘度,控制反应剧烈程度,在反应后期封端促进剂的加入,使在60~70%的固含量的时候,高固含自乳化型多胺固化剂在50℃烘箱,7天稳定性测试,粘度变化不大,使用时流动性依然良好,没有出现粘度急剧变大或者胶化等现象。3.适用期延长:虽然是多胺类固化剂的改性产品,但多胺类固化剂有多种缺陷,配合环氧树脂使用适用期短,容易出现如易吸潮、表面起雾发白、出油等问题。本专利技术通过:(一)有效控制低分子多胺的含量和反应程度,(二)通过改进增大固化剂的分子量,(三)与环氧树脂配合使用时,调整环氧对固化剂的过量比,从而提高了施工性能,延长了适用期。4.干燥时间的缩短:延长适用期和干燥速度是一对矛盾,一般水性环氧固化剂很难解决这个问题。本专利技术的自乳化环氧固化剂,配合环氧树脂使用时,通过调整环氧树脂和固化剂的配比,使环氧基团过量。环氧基团具有疏水性,表现在表面干燥时,水分能很快从涂层中除去,即可使表干加快;同时固化剂中的伯胺氢,因封端促进剂的添加而消耗减少,固化剂活性降低,适用期相应延长。5.提高了固化剂与环氧树脂的相容性。如果固化剂与树脂若相容性差,涂料就会出现很多病态:破乳(失去相容性)、分层(贮存性被破坏)、缩孔(漆膜表面张力过大所致)、假稠(影响漆膜流平性)。本固化剂通过引入环氧基团,增强了与环氧乳液的相容性,解决了涂层的病态问题。6.提高了漆膜的防腐性能。本专利技术是一种可与液态环氧树脂/环氧乳液混合使用的高固体份自乳化型固化剂,与液体环氧树脂、环氧乳液以适当的环氧值和胺值的配合比,制备的水性环氧富锌漆,耐盐雾性≥1500h,表现出优异的防腐蚀性能。本专利技术制备的自乳化型环氧固化剂,与其它文献中合成的同类固化剂相比,固体份含量高,即可与环氧乳液配合使用,也能够自乳化液态环氧树脂;用其配制环氧富锌漆时,可直接乳化漆料(甲组)组分中的液体环氧树脂,使涂料复合体系即时水性化。对其水性化的涂料进行了涂层性能测试,在配漆体系的自乳化性、表干和实干时间、施工适用期、耐水性能等方面的性能,符合DB44/T1024-2012《水性环氧防腐涂料(双组分)》地方标准的技术要求,在中集南方集装箱有限公司现场进行配漆试验,湿涂层经50℃烘烤10min,即达到表干;漆膜耐水性试验,涂层浸水168h,不泛白、不起泡、不变软。具体实施方式本专利技术核心思想:本专利技术通过采用聚醚多元醇二缩水甘油醚、多乙烯多胺、环氧树脂、封端剂为原料,通过分步反应,先引入亲水基,然后再将环氧树脂结构引入功能性中间体,并用促进剂进行稳定封端,制得一种亲水基的自乳化型高固含环氧固化剂。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。高固含自乳化型环氧固化剂的合成过程:1)引入亲水链段:用缩水甘油醚与三乙烯四胺反应,在60℃温度下将三乙烯四胺滴入装有冷凝管的三口瓶中,滴加完毕后,控温65℃,50~100r/min转速搅拌,反应1~2h,测胺值为530±20mgKOH/g。推荐的物料三乙烯四胺与聚丙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为2.1~2.3∶1。制备过程用以下反应式示之:2)引入环氧聚合物进行改性:在前述的反应装置中,按化学计量比滴加双酚A环氧树脂和丙二醇甲醚的混合物,与上诉胺按照1∶1的比例滴加,控制反应温度在65℃,滴加完毕后继续反应约1h;检测胺值达到稳定,且继续反应胺值不再发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其特征在于,其组成按摩尔配比为:
【技术特征摘要】
1.一种高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其特征在于,其组成按摩尔配比为:2.如权利要求1所述的高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其特征在于:所述促进剂为碱或叔胺。3.如权利要求1所述的高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其特征在于:所述多元胺为三乙烯四胺。4.如权利要求1所述的高固含自乳化型环氧固化剂的合成,其特征在于:所述环氧加成物为双酚A环氧树脂与丙二醇甲醚混和物,环氧的比例与所述多元胺的胺的比例为1∶1。5.一种如权利要求1所述的高固含自乳化型环氧固化剂的制备方法,其特征在于,包括步骤:a)引入亲水链段:用缩水甘油醚与三乙烯四胺反应,在60℃温度下将三乙烯四胺滴入装有冷凝管的三口瓶中,滴加完毕后,控温65℃,50~100r/min转速搅拌,反应1~2h,测胺值为530±20mgKOH/g;制备过程用以下反应式示之:b)引入环氧聚合物进行改性:在前述的反应装置中,按化学计量比滴加双酚A环氧树脂和丙二醇甲醚的混合物,与上诉胺按照1∶1的比例滴加...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋瑞霞,张驰,谷二宁,
申请(专利权)人:深圳市深赛尔股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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