一种环氧乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧乳液，包括按照重量份计的以下组分：第一环氧树脂45‑55份；第二环氧树脂2‑6份；乳化剂3‑8份；流平剂0.01‑0.1份；固化剂2‑5份；防闪锈剂1‑3份；水35‑45份；第二环氧树脂为柔性环氧树脂。本发明专利技术所提供的环氧乳液水为溶剂，解决了绝缘涂料行业溶剂挥发的问题，可以做到真正的零VOC；粒径较小分布均匀，具有环保无溶剂、固化快、绝缘性好、漆膜附着力强、粘结强度高和贮存期长等优点。本发明专利技术还提供一种环氧乳液的制备方法，制备流程简单，产品质量好，能够解决产业化后产品质量与实验室乳化效果相差较大的问题，加快了产品从实验室走向产业化的进程。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧乳液及其制备方法
本专利技术涉及绝缘漆
，尤其涉及一种环氧乳液及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂具有附着力高、耐化学性好、耐磨性好和绝缘性能好等优点，已在绝缘漆领域获得广泛的应用。常用环氧树脂绝缘漆大都为溶剂型涂料，它们含有50％以上有机溶剂，在生产和施工过程中这些有机溶剂会排放到大气中，污染环境和威胁人类健康。随着环保法规的日益严格，水性环氧涂料愈来愈受到重视。现有的水性环氧涂料存在贮存不稳定，涂膜性能不好，需双组分包装和施工不方便等关键技术难题，因此开发具有贮存期长和性能优异的单组份水性环氧树脂绝缘漆产品，并进行产业化推广与应用，创造较大的社会经济效益，可加快广州企业转型升级，推动绝缘漆行业技术进步，提高相关工业品的附加值。水性环氧树脂的制备主要采用自乳化法和外乳化法两种，其中自乳化法常采用化学法在环氧树脂链上引入亲水基团，经酸或碱中和成盐，并加水乳化制备而成。该法制备的水性环氧树脂无需外加乳化剂，乳液粒径小，稳定性好，但亲水基团的引入降低了环氧树脂涂膜的耐水性，还降低其机械性能。外乳化法即通过外加乳化剂使环氧树脂均匀的分散在水中，该法具有制备工艺简单，成本低等优点，成为环氧树脂水性化的主要方法。但是外乳化法获取的产品存在环氧乳液贮存稳定性和涂膜性能不好等缺点，需要进一步完善。外乳化法制备环氧乳液的关键是乳化剂的选用，常用乳化剂有OP-10、SP-60、十二烷基苯磺酸钠等。其中非离子型乳化剂如OP-10由于受离子浓度、pH值等影响较小，与其他水性树脂复配性好，不会出现破乳等现象，成为乳化环氧树脂的首选。非离子型乳化剂一般由疏水性化合物如壬基酚与亲水性化合物如聚乙二醇反应制得。但这类乳化剂不参与环氧的固化反应，在固化过程中会迁移至涂膜表面，使涂膜发粘，泡水后易出现发白，降低涂膜的耐水性和耐化学品性能。而采用活性乳化剂能解决这一缺陷。所谓的活性乳化剂是指将聚乙二醇等非离子亲水基团接枝到环氧树脂链上，不仅能乳化环氧树脂，还可参与环氧树脂的固化。通过改变聚乙二醇的分子量可以调控乳化剂的HLB值，获得优异的乳化效果。总的来说，现有的水性环氧树脂涂料存在以下缺陷：(1)一般为双组分，将树脂与固化剂分开包装，施工前混合，存在施工时配比不准确，降低涂膜性能，还给施工造成不便；(2)固化时间长，贮存稳定性差，贮存过程中易分层，严重限制了水性环氧树脂的推广应用；(3)非离子乳化剂乳化环氧树脂，成膜后乳化剂从涂膜中析出，降低涂膜的耐水性、耐化学品性和耐沾污性；(4)产品粒径偏大和粒径分布不均；(5)存在固化后过硬和过脆的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种环氧乳液，它是一种是水性环氧乳液，能在110-130℃下、60-120min快速固化，同时也保证了该单组份产品的粒径较小，粒径分布均匀，具有较长的储存期和稀释稳定性好。本专利技术的目的之二在于提供一种环氧乳液的制备方法，制备流程简单，产品质量好，能够解决产业化后产品质量与实验室乳化效果相差较大的问题，加快了产品从实验室走向产业化的进程。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种环氧乳液，包括按照重量份计的以下组分：第一环氧树脂45-55份；第二环氧树脂2-6份；乳化剂3-8份；流平剂0.01-0.1份；固化剂2-5份；防闪锈剂1-3份；水35-45份；其中，所述第二环氧树脂为柔性环氧树脂。进一步地，所述第一环氧树脂为E51环氧树脂、E44环氧树脂、E20环氧树脂和E12环氧树脂中的一种或任意组合。进一步地，所述第二环氧树脂为聚氨酯改性的环氧树脂或者为聚酯改性的环氧树脂。进一步地，所述第二环氧树脂的合成路线如反应式Ⅰ所示：进一步地，所述乳化剂的合成路线如反应式Ⅱ所示：进一步地，所述流平剂为BYK415、BYK354和BYK333中的一种或任意组合。进一步地，所述固化剂为改性咪唑潜伏型固化剂，合成路线如反应式Ⅲ所示：进一步地，所述防闪锈剂为CH07A、DH-7940和SER-ADFA179中的一种或任意组合。本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：一种环氧乳液的制备方法，包括：一次加料步骤：将配方量的第一环氧树脂、第二环氧树脂和流平剂加入反应釜中，控制温度为90-95℃，以350-450r/min的速度搅拌1.2-1.8h，得到第一物料；二次加料步骤：将配方量的乳化剂加入所述第一物料中，控制温度为85-95℃，以350-450r/min的速度搅拌0.8-1.2h，得到第二物料；降温步骤：设置搅拌转速为150-250r/min，将所述第二物料温降至60-70℃，得到第三物料；三次加料步骤：将配方量的固化剂加入所述第三物料中，控制温度为62-66℃，设置搅拌转速为150-250r/min，保温搅拌0.3-0.8h，得到第四物料；四次加料步骤：将配方量的防闪锈剂和水混合均匀得到滴加物料，将所述滴加物料匀速滴入所述第四物料中，控制滴加总时间为175-185min，边滴加边搅拌，控制搅拌速度为450-550r/min，滴加过程中控制物料温度为62-66℃，得到第五物料；过滤步骤：将所述第五物料进行过滤，即得。进一步地，在所述一次加料步骤中，以400r/min的速度搅拌1.5h；在所述二次加料步骤中，控制温度为90℃，以400r/min的速度搅拌1h；在所述降温步骤中，设置搅拌转速为200r/min，将所述第二物料温降至67℃；在所述三次加料步骤中，设置搅拌转速为200r/min，保温搅拌0.5h；在所述四次加料步骤中，控制滴加总时间为180min，边滴加边搅拌，控制搅拌速度为500r/min；在所述过滤步骤中，将所述第五物料用300目的滤网在重力作用下自然过滤。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所提供的环氧乳液，解决了单组份中低温固化水性环氧树脂涂料的制备难题，能在110-130℃下、60-120min快速固化，同时也保证了该单组份产品的粒径较小，粒径分布均匀，具有较长的储存期和稀释稳定性好；同时，成膜性好，不会存在过硬和过脆的问题，具体论述如下：A、本专利技术所提供的固化剂，是一种潜伏型环氧固化剂，其能够与产品中的其他组分混合在一起，不需要分开包装，在施工前不需要混合操作，避免配比不准确，影响涂膜性能的缺陷，使得施工大大简便了；B、本专利技术所提供的乳化剂，是一种高效活性乳化剂，乳化剂具有活性基团，可以参与树脂主体反应，解决了非活性乳化剂在树脂固化过程中会迁移至表面，而使表面发粘，泡水后容易出现发白的问题，同时由于乳化剂与主体树脂匹配度更好，乳化效率更高，解决了产品粒径偏大和粒径分布不均的问题；C、本专利技术通过在环氧树脂中引入一定量的柔性基团或树脂，提高环氧树脂固化后的韧性，解决了纯环氧树脂固化后过硬和过脆的技术难题。(2)本专利技术所提供的环氧乳液的制备方法，采取合适的乳化设备和乳化工艺，乳化设备具有更充分更均匀的剪切力，让树脂更易被乳化，解决了产业化后产品质量与实验室乳化效果相差较大的问题，同时降低了乳液粒径，使得乳液粒径分布均匀，有利于提高产品储存期和稀释稳定性，加快了产品从实验室走向产业化的进程。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的环氧乳液的生产工艺流程图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧乳液，其特征在于，包括按照重量份计的以下组分：第一环氧树脂45‑55份；第二环氧树脂2‑6份；乳化剂3‑8份；流平剂0.01‑0.1份；固化剂2‑5份；防闪锈剂1‑3份；水35‑45份；其中，所述第二环氧树脂为柔性环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种环氧乳液，其特征在于，包括按照重量份计的以下组分：第一环氧树脂45-55份；第二环氧树脂2-6份；乳化剂3-8份；流平剂0.01-0.1份；固化剂2-5份；防闪锈剂1-3份；水35-45份；其中，所述第二环氧树脂为柔性环氧树脂。2.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述第一环氧树脂为E51环氧树脂、E44环氧树脂、E20环氧树脂和E12环氧树脂中的一种或任意组合。3.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述第二环氧树脂为聚氨酯改性的环氧树脂或者为聚酯改性的环氧树脂。4.如权利要求3所述的环氧乳液，其特征在于，所述第二环氧树脂的合成路线如反应式Ⅰ所示：反应式Ⅰ。5.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述乳化剂的合成路线如反应式Ⅱ所示：反应式Ⅱ。6.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述流平剂为BYK415、BYK354和BYK333中的一种或任意组合。7.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述固化剂为改性咪唑潜伏型固化剂，合成路线如反应式Ⅲ所示：反应式Ⅲ。8.如权利要求1所述的环氧乳液，其特征在于，所述防闪锈剂为CH07A、DH-7940和SER-ADFA179中的一种或任意组合。9.一种如权利要求1-8任一项所述的环氧乳液的制备方法，其特征在于，包括：一次加料步骤：将配方量的第一环氧树脂、第二环氧树脂和流平剂加入反应釜中，控制温度为90-95℃，以350-450r/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：范鉴全，熊育资，罗江满，张杰元，
申请(专利权)人：广州贝特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44