一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，包括如下步骤：1)控制温度60～85℃，向液体环氧树脂中滴加聚醚单胺制备改性环氧树脂；2)控制温度60～75℃，向多元胺的乙醇溶液中滴加改性环氧树脂乙醇溶液得到环氧‑胺中间体；3)控制温度60～75℃，向环氧‑胺中间体中滴加单官能缩水甘油醚进行封端；4)蒸馏除去溶剂和未反应的小分子；5)根据需求添加去离子水得到所需固含量或粘度的自乳化型非离子水性环氧固化剂。本发明专利技术制备的非离子型水性环氧固化剂与液体环氧树脂混合具有固化硬度高、附着力强、成膜光泽度高。

Preparation of a Self-emulsifying Non-ionic Waterborne Epoxy Curing Agent

The invention discloses a preparation method of a self-emulsifying non-ionic waterborne epoxy curing agent, which comprises the following steps: 1) controlling temperature 60-85 (?) dropping polyether monoamine into liquid epoxy resin to prepare modified epoxy resin; 2) controlling temperature 60-75 (?) dropping modified epoxy resin ethanol solution into polyamine ethanol solution to obtain epoxy-amine intermediate; 3) controlling temperature 60-75 (?) The monofunctional glycidyl ether was dripped into the epoxy-amine intermediate for sealing; 4) distillation was used to remove solvents and unreacted small molecules; 5) deionized water was added to obtain the required solid content or viscosity of self-emulsifying non-ionic waterborne epoxy curing agent. The non-ionic waterborne epoxy curing agent prepared by the invention has high curing hardness, strong adhesion and high film gloss when mixed with liquid epoxy resin.

【技术实现步骤摘要】
一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法
本专利技术涉及一种固化剂，具体涉及一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，属于涂料制备

技术介绍
水性环氧树脂涂料以水做分散剂，因其具备可在高湿度环境中常温固化和低可挥发有机物(VOC)以及较小的异味等对人类和环境友好的特点而受到人们的关注，近年来在地坪涂装材料尤其是工业电子厂房中都有大量的应用。在环氧树脂水性化方案中以水性环氧固化剂乳化液体环氧树脂的方案最典型，其普遍合成的路线主要是如专利ZL200910063839.9这类以多胺和环氧树脂加成来解决多胺与环氧树脂的相容性的同时以部分中和成盐来解决大分子的水溶性。而成盐方法存在附着力差、成膜光泽低降低等缺陷。目前研究较多的非离子环氧固化剂如专利ZL201210084788.X常以端胺基聚醚作为基础胺在整个分子链段中引入柔性亲水链段解决亲水性问题制备水性环氧固化剂。由于大量聚醚链段的引入虽然改善了成膜柔性和抗冲击性能，但同时也导致了固化周期延长、抗压强度低、成膜硬度下降的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，通过本方法制备的非离子水性环氧固化剂与液体环氧树脂混合得到的水性环氧固化体系具有成膜硬度高、附着力强、光泽度高的特点。本专利技术是这样实现的：一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，包括如下步骤：1)控制温度60～85℃，向液体环氧树脂中滴加聚醚单胺制备改性环氧树脂；2)控制温度60～75℃，向多元胺的乙醇溶液中滴加改性环氧树脂乙醇溶液得到环氧-胺中间体；3)控制温度60～75℃，向环氧-胺中间体中滴加单官能缩水甘油醚进行封端；4)蒸馏除去溶剂和未反应的小分子；5)根据需求添加去离子水得到所需固含量或粘度的自乳化型非离子水性环氧固化剂。更进一步的方案是：原料按质量份数计如下：多元胺：10～15份环氧树脂：13.5～20.3份聚醚单胺：2～4份单官能缩水甘油醚：11.2～31份去离子水：29.7～63.3份。更进一步的方案是：所述多元胺的乙醇溶液，其中多元胺与乙醇的质量比为1:1。更进一步的方案是：所述改性环氧树脂乙醇溶液，是将改性环氧树脂溶解在相当于改性环氧树脂重量10％的乙醇中得到的。更进一步的方案是：所述聚醚单胺的HLB＝13.8～18.6；更进一步的方案是：所述聚醚单胺符合以下结构通式：R＝H或CH3本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用少量具有特定亲水亲油基团的聚醚单胺对液体环氧树脂进行部分改性代替端氨基聚醚等向分子链中整体引入柔性链段的方案，提高了固化成膜硬度，同时亲水基团的引入使得固化剂中的环氧链段亲水性增强，在不需要离子化的情况下即可具备优异的亲水性和乳化能力，因而具有附着力强、成膜光泽度高的优点。具体实施方式实施例1：1)将100g环氧树脂E-51加入带有冷凝回流、温度计的三口烧瓶中，75～85℃连续滴加15g聚醚单胺，滴加完毕继续保温1h得到改性环氧树脂。其中聚醚单胺HLB＝13.8。2)向装有冷凝器、温度计的三口烧瓶中加入73g二乙烯三胺和73g乙醇，65～75℃搅拌条件下连续滴加制备的115g改性环氧树脂和11.5g乙醇的混合溶液，滴加完毕后继续保温20min得到环氧-胺中间体。3)65～75℃向环氧-胺中间体中缓慢滴加89g正丁基缩水甘油醚，滴加完毕65～75℃继续搅拌30min。4)蒸馏除去乙醇和未反应的小分子物质。5)加入230g去离子水得到浅黄色透明水性环氧固化剂。实施例2：1)将203g环氧树脂E-51加入带有冷凝回流、温度计的三口烧瓶中，70～80℃连续滴加40g聚醚单胺，滴加完毕继续保温30min得到改性环氧树脂。其中聚醚单胺HLB＝17。2)向装有冷凝器、温度计的反应釜中加入150g三乙烯四胺和150g乙醇，60～70℃搅拌条件下连续滴加制备的243g改性环氧树脂和24.3g乙醇的混合溶液，滴加完毕后继续保温20min得到环氧-胺中间体。3)75～85℃向环氧-胺中间体中缓慢滴加310gC12～C24烷基缩水甘油醚，滴加完毕60～70℃继续搅拌30min。4)蒸馏除去乙醇和未反应的小分子物质。5)加入297g去离子水得到浅黄色透明水性环氧固化剂。实施例3：1)将135g环氧树脂E-51加入带有冷凝回流、温度计的三口烧瓶中，60～70℃连续滴加20g聚醚单胺，滴加完毕继续保温30min得到改性环氧树脂。其中聚醚单胺HLB＝18.6。2)向装有冷凝器、温度计的反应釜中加入100g三乙烯四胺和100g乙醇，65～75℃搅拌条件下连续滴加制备的155g改性环氧树脂和15.5g乙醇的混合溶液，滴加完毕后继续保温20min得到环氧-胺中间体。3)65～75℃向环氧-胺中间体中缓慢滴加112g苄基缩水甘油醚，滴加完毕65～75℃继续搅拌30min。4)蒸馏除去乙醇和未反应的小分子物质。5)加入633g去离子水得到浅黄色透明水性环氧固化剂。实施例4：1)将198g环氧树脂E-51加入带有冷凝回流、温度计的三口烧瓶中，60～70℃连续滴加30g聚醚单胺，滴加完毕继续保温1h得到改性环氧树脂。其中聚醚单胺HLB＝18.6。2)向装有冷凝器、温度计的反应釜中加入146g三乙烯四胺和146g乙醇，65～75℃搅拌条件下连续滴加制备的228g改性环氧树脂和22.8g乙醇的混合溶液，滴加完毕后继续保温20min得到环氧-胺中间体。3)65～75℃向环氧-胺中间体中缓慢滴加174g乙二醇二缩水甘油醚，滴加完毕65～75℃继续搅拌30min。4)蒸馏除去乙醇和未反应的小分子物质。5)加入448g去离子水得到浅黄色透明水性环氧固化剂。对比例11)在反应釜中加入0.2mol端氨基聚醚(ATPE1)，15℃恒温条件下向反应釜中缓慢滴加含有0.1mol环氧树脂E44的四氢呋喃溶液，搅拌反应24h，得到E44-ATPE1加成物。2)50℃减压蒸馏抽除溶剂四氢呋喃，然后加入水稀释至固含量为60％，得到可室温固化的非离子型水性环氧固化剂对比例21)在有N2保护、温度计、冷凝管、磁子搅拌的四口烧瓶中加入72g三乙烯四胺和50g丙二醇甲醚，缓慢加热至60℃时，用装有120g环氧树脂E-51和90g丙二醇甲醚的滴液漏斗向四颈瓶中滴加溶液，控制1h滴完，65℃反应4h。2)70℃向四口烧瓶中滴加，29.7g丁基缩水甘油醚和25.2g叔碳酸缩水甘油酯的混合溶液，控制0.5h滴完，70℃继续反应2h。反应完毕后降温至50℃，加入31g乙酸反应0.5h，3)减压蒸馏除去溶剂，加水150g稀释至固含量为70％备用。将上述实施例1～4和对比例1～2与液体环氧树脂按比例混合进行固化实验如下表表1测试项目实例1实例2实例3实例4对比例1对比例2铅笔硬度/H333414光泽度/Gs929588956548附着力/级≤1≤1≤1≤1≤2≤3尽管这里参照本专利技术的解释性实施例对本专利技术进行了描述，上述实施例仅为本专利技术较佳的实施方式，本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)控制温度60～85℃，向液体环氧树脂中滴加聚醚单胺制备改性环氧树脂；2)控制温度60～75℃，向多元胺的乙醇溶液中滴加改性环氧树脂乙醇溶液得到环氧‑胺中间体；3)控制温度60～75℃，向环氧‑胺中间体中滴加单官能缩水甘油醚进行封端；4)蒸馏除去溶剂和未反应的小分子；5)根据需求添加去离子水得到所需固含量或粘度的自乳化型非离子水性环氧固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)控制温度60～85℃，向液体环氧树脂中滴加聚醚单胺制备改性环氧树脂；2)控制温度60～75℃，向多元胺的乙醇溶液中滴加改性环氧树脂乙醇溶液得到环氧-胺中间体；3)控制温度60～75℃，向环氧-胺中间体中滴加单官能缩水甘油醚进行封端；4)蒸馏除去溶剂和未反应的小分子；5)根据需求添加去离子水得到所需固含量或粘度的自乳化型非离子水性环氧固化剂。2.根据权利要求1所述自乳化型非离子水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于：原料按质量份数计如下：多元胺：10～15份环氧树脂：13.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，周鸿飞，陆南平，
申请(专利权)人：绵阳惠利环氧工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51