具环氧羟基氨基甲酸酯的聚醚化合物及水性环氧树脂组成物制造技术

本发明专利技术是提供一种具有下式(I)、(II)或(III)所示环氧羟基氨基甲酸酯的聚醚化合物：

【技术实现步骤摘要】
具环氧羟基氨基甲酸酯的聚醚化合物及水性环氧树脂组成物
本专利技术关于一种新颖的具环氧羟基氨基甲酸酯的聚醚化合物及水性环氧树脂组合物。
技术介绍
水性环氧树脂(waterborneepoxyresin，WER)是指以水为连续相，以环氧树脂微粒或液滴为分散相的稳定分散体系，其重要用途是应用于水性环氧树脂涂料。水性环氧树脂涂料与溶剂型环氧树脂涂料的使用原理类似：涂覆前的环氧树脂是线型结构，在涂覆后发生交联反应，形成性能优异的网状结构薄膜。因此，施工前需要加入能使水性环氧在室温环境下发生化学交联反应的固化剂。水性环氧树脂涂料具有很多优点，如适应能力强，对众多底材具有极高的附着力，固化后的涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能好、耐腐蚀、耐化学药品、环保性能好，挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染；施工操作性佳，可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并保证有很高的交联密度，施工工具可用水直接清洗。环氧树脂本身不溶于水，仅溶于芳香烃及酮类等有机溶剂。制备水性环氧树脂就是使原本的溶剂型环氧水性化，通常是在原环氧树脂分子链中引入亲水性的分子链段，或者引入具有乳化剂功能的组分，使环氧树脂能够在水中溶解或分散。根据水性化的方式不同，可以将制备的水性环氧树脂涂料分为自乳化水性环氧树脂与外加乳化剂乳化水性环氧树脂。其中，外加乳化剂乳化的方法是指加入合适的乳化剂，采用机械搅拌等方法使环氧树脂、水、乳化剂粉碎后混合，形成乳液，此种方法操作简单，成本低廉；可是制得的水性稳定性欠佳，造成分散相的尺寸较大，而且成膜性能也不理想。因此，目前业界仍亟需一种合适的乳化剂，能够提升环氧树脂乳液的稳定性和冻融性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的第一目的是关于一种环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，其具有如下的结构式(I)、(II)或(III)：其中，n为2～70；R1为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IV)：其中，m为0～5，且R5为下列结构式：R2为C2～4烷基；R3为下列结构式(V)或(VI)：其中，R6为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基或聚醚基团；R4为下列结构式(VII)或(VIII)：其中，R7为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IX)：其中，p为0～5，且R8为下列结构式：于一较佳实施例，其中该环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，其做为环氧树脂的乳化剂。本专利技术的另一主要目的在于提供一种水性环氧树脂组成物，包含：(a)环氧树脂、(b)含羟基氨基甲酸酯及(c)水。于一较佳实施例中，其中含羟基氨基甲酸酯为环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，于一更佳实施例中，其具有上式(I)、(II)或(III)所定义的结构。于另一较佳实施例中，该含羟基氨基甲酸酯具有HLB值介于4～17。于另一更佳实施例中，该含羟基氨基甲酸酯具有HLB值介于12～15。于一较佳实施例中，该水性环氧树脂组成物进一步包含一溶剂。于另一更佳实施例中，该环氧树脂占水性环氧树脂组成物总重的30～65wt％；该含羟基氨基甲酸酯占水性环氧树脂组成物总重的3～15wt％；该水占水性环氧树脂组成物总重的30～65wt％；该溶剂占水性环氧树脂组成物总重的1～20wt％。于另一较佳实施例中，该溶剂为一或多种选自由醇类、醚类及酮类所组成的群组。于一较佳实施例中，其中该水性环氧树脂组成物用于作为涂料。本专利技术的另一主要目的在于提供一种将环氧树脂水性化的方法，其包含将环氧树脂与含羟基氨基甲酸酯混合，并加入水进行乳化。于一较佳实施例中，该环氧树脂与含羟基氨基甲酸酯于一溶剂中混合。于一较佳实施例中，其于升温至50～80℃的条件下混合。于另一较佳实施例中，其中该水以2～10ml/min的速率加入。于另一较佳实施例中，其中该含羟基氨基甲酸酯聚醚化合物具有如本专利技术上式(I)、(II)或(III)所定义的结构。具体实施方式本专利技术的环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物本专利技术的一主要目的在于提供关于一种环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，其具有如下的结构式(I)、(II)或(III)：其中，n为2～70；R1为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IV)：其中，m为0～5，且R5为下列结构式：R2为C2～4烷基；R3为下列结构式(V)或(VI)：其中，R6为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基或聚醚基团；R4为下列结构式(VII)或(VIII)：其中，R7为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IX)：其中，p为0～5，且R8为下列结构式：在一态样中，该环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物是一种改良的环氧官能表面活性剂，所述改良的环氧官能表面活性剂是藉由使羟基氨基甲酸酯聚醚于50℃～90℃下，较佳为60～70℃，更佳为65℃，与AGE进行反应1～3hr，较佳为2小时，再加入环氧树脂升温至60～120℃，较佳为90～110℃，更佳为100℃，反应1至3小时，较佳为2hr，获得环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，反应可同时生成本案的式(I)、(II)及(III)化合物。上述的AGE是指C12～C14烷基缩水甘油醚，为一单官能基的环氧树脂。本专利技术的水性环氧树脂组成物本专利技术的另一主要目的在于提供一种水性环氧树脂组成物，包含：(a)环氧树脂、(b)含羟基氨基甲酸酯及(c)水。本文所称的水性环氧树脂组成物又可称为环氧树脂乳液。在使用于本专利技术的环氧树脂方面，可使用习知的环氧树脂，举例如缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、与双酚A、双酚F或者由双酚砜所得的环氧树脂、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂的聚环氧丙醚、双酚A氧化烯加成物的聚环氧丙醚、聚丙二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、甘油等多价醇的聚环氧丙醚、己二酸、酞酸、二聚物酸等聚羧酸的聚环氧丙酯及聚环氧丙基胺等；其他环氧树脂亦包含缩水甘油基醚，其藉由使环氧氯丙烷与含有至少1.5个芳族羟基的化合物在碱性反应条件下进行反应来制备。除上述环氧树脂外，适用于本专利技术中环氧树脂的实例亦包含单环氧树脂、二羟基化合物的二缩水甘油基醚、环氧酚醛、环脂族环氧树脂、多羧酸的聚缩水甘油酯、含有甲基丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸树脂及其组合。再者，将上述环氧树脂以双酚A或双酚F般的聚苯酚类、或者己二酸或癸二酸般的聚羧酸改性环氧树脂亦可适当利用。所述中由环氧氯丙烷与分子内具有二个羟基的苯酚化合物所得环氧树脂，具体言之，由双酚A或双酚F及环氧氯丙烷所得环氧树脂可更适当的利用。所述环氧树脂的环氧当量较佳为100至700g/eq，例如125至130g/eq、170至180g/eq、490至500g/eq或275至290g/eq等。本文中术语「HLB值」是指亲水亲油平衡值，用以表示表面活性剂亲水或亲油的性能，HLB值越大代表亲水性越强，HLB值越小代表亲油性越强。其值可利用经验公式HLB＝7+11.7logMW/MO计算而得，式中MW和MO分别为表面活性剂分子中亲水基团和亲油基团的分子量。或是，使用水溶解性法估计HLB值，即将测试物加入到水中后的性质HLB值范围定义如表1所示：表1HLB值估算测试物于水中的性质1～4不分散3～6分散不好6～8激烈震荡后成乳状分散体8～10稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性环氧树脂组成物，其特征在于，包含：(a)环氧树脂、(b)含羟基氨基甲酸酯及(c)水。

【技术特征摘要】
2016.05.09 TW 105114294;2016.10.26 TW 1051345071.一种水性环氧树脂组成物，其特征在于，包含：(a)环氧树脂、(b)含羟基氨基甲酸酯及(c)水。2.如权利要求1的水性环氧树脂组成物，其特征在于，该含羟基氨基甲酸酯为环氧羟基氨基甲酸酯聚醚化合物，并具有如下的结构式(I)、(II)或(III)：其中，n为2～70；R1为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IV)：其中，m为0～5，且R5为下列结构式：R2为C2～4烷基；R3为下列结构式(V)或(VI)：其中，R6为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基或聚醚基团；R4为下列结构式(VII)或(VIII)：其中，R7为C4～12烷基、烯基、炔基、环烷基、聚醚基团或下列结构式(IX)：其中，p为0～5，且R8为下列结构式：3.如权利要求1或2的水性环氧树脂组成物，其特征在于，该含羟基氨基甲酸酯具有HLB值介于4～17。4.如权利要求3的水性环氧树脂组成物，其特征在于，该含羟基氨基甲酸酯具有HLB值介于12～15。5.如权利要求1或2的水性环氧树脂组成物，其特征在于，进一步包含一溶剂。6.如权利要求1或2的水性环氧树脂组成物...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉祈，吴佳恩，杜安邦，黄坤源，
申请(专利权)人：长春人造树脂厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71