一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法与应用，属于环氧树脂固化剂领域。本发明专利技术通过卤代反应二烯烃的双键接入卤原子并通过氧化反应将双键环氧化后与氨基硅油接枝后，再通过取代反应将多巴胺和血清素与改性后的氨基硅油接枝，从而制得集固化与消泡于一体的多功能固化剂。本发明专利技术将氨基硅油、多巴胺和血清素连接为一体制备的水性环氧树脂固化剂，降低了传统消泡剂和固化剂中有机溶剂的用量，增加了固化剂的稳定性和耐水性。

Preparation of a Multifunctional Waterborne Epoxy Resin Curing Agent

【技术实现步骤摘要】
一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法
本专利技术涉及环氧树脂固化剂领域，尤其涉及一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法与应用。
技术介绍
水性环氧涂料体系在保留传统环氧体系所具有的优异附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性等特性的基础上，以水为分散介质，不含或只含有少量有机溶剂，是一类环境友好的高分子材料。随着对环境保护的要求日益严格，不含挥发性有机溶剂(VOC)或低挥发性有机溶剂、不含有害空气污染物(NHAP)的水性环氧体系已成为当前研究的热点。在环氧树脂固化剂中，胺类固化剂种类多、用量大、用途广，但是一般的胺类固化剂在常温下挥发快、毒性大、固化速度较快、配比要求严格、甚至会吸收二氧化碳降低固化效果。而水性环氧固化剂是经过对传统的胺类固化剂改性而得，它克服了未改性胺类固化剂的缺点，不影响涂膜的物理和化学性能，且以水为溶剂，VOC含量符合环保要求。水性环氧树脂以水为溶剂，虽然降低了VOC，有利于环保，但是在制备涂层时不可避免的会产生大量的气泡，从而影响涂层各个方面的性能，所以都会添加相应的消泡剂，但目前的消泡剂与涂层的相容性较差，添加量少，消泡效果不好，因此，本专利技术制备出了集消泡与固化于一体的多功能固化剂，原料来源可再生资源，符合绿色环保的理念，具有广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，通过多巴胺与血清素合成固化剂，并接枝氨基硅油，提高了固化剂的固化效率又赋予固化剂消泡功能；同时，本专利技术制备出的固化剂与环氧树脂混合后进行涂覆，其涂层的耐水性能得到提高。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)改性硅油的制备。将二烯烃加入无水乙醇中，通入Br2，搅拌1.5-2h后，升温至60-70℃，加入Ag粉，通入O2后搅拌2-3h，再加入氨基硅油，搅拌30-40min；反应完毕后经离心、洗涤和烘干，得改性硅油。(2)多功能水性环氧树脂固化剂的制备。将多巴胺和血清素溶于蒸馏水中，用NaOH溶液调节体系pH为8-8.5，然后加入改性硅油和乳化剂，搅拌30-40min得多功能固化剂。所述多巴胺、血清素和改性硅油的质量比为(10-15)：(13-18)：(26-45)。所述乳化剂的加入量为改性硅油质量的20％-35％。所述二烯烃为1，3戊二烯。所述氨基硅油为DC949氨基硅油、JF-802氨基硅油或10-100PPM氨基硅油。所述二烯烃、Br2和O2的体积比为(3-4)：(200-350)：(150-250)。所述Ag粉的加入量为二烯烃质量的8-10％。所述氨基硅油与二烯烃的体积比为(5-7)：(3-4)。所述乳化剂为JF-T2氨基硅油乳化剂、AMM氨基硅油乳化剂或AMH氨基硅油乳化剂。与现有技术比本专利技术的有益效果在于。(1)本专利技术制备的多功能水性环氧树脂固化剂，通过将多巴胺、血清素与改性硅油接枝制备而成；通过二烯烃将多巴胺和血清素连接为一体制备固化剂基体，双重氨基基团增加了固化剂的固化效率。(2)将改性硅油与多巴胺、血清素接枝，既保留了固化剂良好的固化性能，又从而赋予了固化剂消泡功能。(3)同时，本专利技术制备出的固化剂与环氧树脂混合后进行涂覆，发现其涂层的耐水性能得到提高。附图说明图1为多功能固化剂合成机理图。图2为多功能固化剂与水性环氧树脂作用机理图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细说明本专利技术。实施例1。(1)将250ml无水乙醇加入到500ml三口烧瓶中，加入35ml二烯烃，通入3LBr2，250r/min搅拌1.5h后，升温至60℃，加入二烯烃质量8％的Ag粉，通入2LO2，250r/min搅拌2.5h。再加入60mlDC949氨基硅油，250r/min搅拌35min。用蒸馏水在4500r/min条件下，离心洗涤3次，55℃烘干12h，得到改性硅油。(2)将14g多巴胺和16g血清素溶于110ml蒸馏水中，加入500ml三口烧瓶，用质量分数为1％的NaOH溶液调节体系PH为8，加入35ml改性硅油和17mlJF-T2氨基硅油乳化剂，250r/min搅拌30min得到多功能固化剂。将水性环氧树脂乳液E44、本实施例制备得到的新型水性环氧树脂固化剂和水按2.5:1:0.5的比例混合均匀制备得到水性环氧树脂涂料。实施例2。(1)将250ml无水乙醇加入到500ml三口烧瓶中，加入35ml二烯烃，通入3LBr2，250r/min搅拌1.5h后，升温至60℃，加入二烯烃质量8％的Ag粉，通入2LO2，250r/min搅拌2.5h。再加入60mlJF-802氨基硅油，250r/min搅拌35min。用蒸馏水在4500r/min条件下，离心洗涤3次，55℃烘干12h，得到改性硅油。(2)将12g多巴胺和15g血清素溶于110ml蒸馏水中，加入500ml三口烧瓶，用质量分数为1％的NaOH溶液调节体系PH为8，加入43ml改性硅油和17mlAMM氨基硅油乳化剂，250r/min搅拌30min得到多功能固化剂。将水性环氧树脂乳液E44、本实施例制备得到的新型水性环氧树脂固化剂和水按2.5:1:0.5的比例混合均匀制备得到水性环氧树脂涂料。对比例1。将水性环氧树脂乳液、LHS-120胺类水性固化剂和水按2.5:1:0.5的比例混合均匀制备得到水性环氧树脂涂料。对比例2。将水性环氧树脂乳液、LHS-130胺类水性固化剂和水按2.5:1:0.5的比例混合均匀制备得到水性环氧树脂涂料。检测结果表1是本专利技术实施例所制备多功能固化剂及水性环氧树涂层的各性能指标，各项指标的检测依据如下标准：消泡性能：将多功能固化剂与水性环氧树脂混合，400r/min搅拌5min后静置，同时启动秒表记录泡沫消失时间；漆膜耐水性参照GB/T1733-93提供的方法，将漆膜浸泡于25℃的蒸馏水中测定漆膜耐水性；接触角使用接触角仪测定漆膜与蒸馏水的接触角；附着力测试采用PosiTestAT拉拔式附着力测试仪测试涂层力学性能。表1本专利技术与国内同类产品性能比较消泡时间耐水性接触角附着力对比例1>5min650h，生锈，变色80°7.45MPa对比例2>5min600h，生锈，变色76°7.14MPa实施例145s950h，微锈，变色99°8.33MPa实施例241s1100h，微锈，微变107°8.12MPa由表1可知，本专利技术制备的多功能水性环氧树脂固化剂具有消泡功能，其作为组分制得的水性环氧树脂涂料与同类产品对比，膜层的耐水性及附着力性能显著提升。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）改性硅油的制备将二烯烃加入无水乙醇中，通入Br2，搅拌1.5‑2h后，升温至60‑70℃，加入Ag粉，通入O2后搅拌（2‑3h），再加入氨基硅油，搅拌（30‑40min）；反应完毕后经离心、洗涤和烘干，得改性硅油；（2）多功能水性环氧树脂固化剂的制备将多巴胺和血清素溶于蒸馏水中，用NaOH溶液调节体系pH为8‑8.5，然后加入改性硅油和乳化剂，搅拌30‑40min得多功能固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）改性硅油的制备将二烯烃加入无水乙醇中，通入Br2，搅拌1.5-2h后，升温至60-70℃，加入Ag粉，通入O2后搅拌（2-3h），再加入氨基硅油，搅拌（30-40min）；反应完毕后经离心、洗涤和烘干，得改性硅油；（2）多功能水性环氧树脂固化剂的制备将多巴胺和血清素溶于蒸馏水中，用NaOH溶液调节体系pH为8-8.5，然后加入改性硅油和乳化剂，搅拌30-40min得多功能固化剂。2.根据权利要求1所述的多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，所述多巴胺、血清素和改性硅油的质量比为（10-15）：（13-18）：（26-45）。3.根据权利要求1所述的多功能水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂的加入量为改性硅油质量的20%-35%。4.根据权利要求1所述的多功能水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春峰，王杨松，李娜，吕会勇，史胜南，
申请(专利权)人：沈阳顺风新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21