一种改性环氧树脂、制备方法及其乳液制备方法和防水涂料的应用技术

本发明专利技术属于工程用防水涂料技术领域，公开了一种改性双酚环氧树脂、制备方法及其乳液制备方法和防水涂料的应用，包括A组分和B组分，按重量份数计，所述A组分包括10‑25份权利要求4所述的改性双酚环氧树脂乳液、10‑90份丙烯酸酯乳液、1‑5份水、0.15‑0.2份分散剂、0.15‑0.65份消泡剂、0.15‑0.3润湿剂，所述B组分包括30‑90份水泥、30‑60份填料、0.1‑0.6份减水剂和3‑8份固化剂。本发明专利技术制备的改性环氧树脂的羧基与水泥颗粒之间具有优先吸附性，耐温度变化，对水泥的涨缩适应力更强，抗老化效果更好，本发明专利技术改性环氧树脂与丙烯酸酯乳液的合理配比，使得本发明专利技术的防水涂料耐水性和物理性能更优，通过MD650环氧树脂固化剂和MD2542环氧树脂固化剂的协同作用，使得防水涂料可以在潮湿环境快速固化。

【技术实现步骤摘要】
一种改性环氧树脂、制备方法及其乳液制备方法和防水涂料的应用
专利技术属于工程用防水涂料
，具体涉及一种改性环氧树脂、制备方法及其乳液制备方法和防水涂料的应用。
技术介绍
聚合物水泥防水涂料，简称JS防水涂料，J指聚合物，S指水泥，故JS就是聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料是一种以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料。聚合物水泥防水涂料是和水泥、石英砂、轻重质碳酸钙等无机填料及各种添加剂所组成的无机粉料通过合理配比、复合制成的一种双组份、水性建筑防水涂料。在建筑工程中，JS-复合防水涂料和水泥聚合物防水涂料是同一种材料。目前水泥防水涂料有多种，效果各异，也根据应用的场景不同有不同组分比例的水泥防水涂料。环氧树脂在防水领域，与其他的柔性或弹性材料不同，环氧树脂材料呈刚性，但其能具有更别具一格的优势。在混凝土材料的防水领域，混凝土材料普遍韧性差，表面易出现微小裂缝，潮湿、冷热交替等环境容易风化，在一些特殊的行业或环境内，还受到各种化学物质的影响。柔性防水材料受制于某些条件，无法满足环境的需要。环氧树脂材料，耐化学品性能较好，对各种基材的附着力都非常好，具有很强的粘结强度，使得环氧树脂在建筑工程的防水涂料领域有更好地应用与发展。环氧树脂防水涂料一般是渗透在水泥分子间隙中，附着在水泥分子表面，从而使得水分子难以深入水泥分子间隙之中；但是水泥本身容易出现热胀冷缩的情况，附着在水泥间隙中的环氧树脂会因为水泥的胀缩反应受力分裂、老化；水泥混凝土热胀冷缩特性引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热，上述因素在水利工程的环境中经常会出现，所以水利工程中的建筑物环氧树脂防水涂料的老化问题还是比较难解决的一个隐患。专利CN201810528803.2公开了一种防水涂料，所述的防水涂料由液料和粉料组成，其特征在于：所述的液料由以下重量份数的原料组成，醋酸乙烯乳液26份、去离子水15份、环保增塑剂10份、乙二醇苯醚8份、聚乙烯醇8份、环氧树脂7份、偶氮二建酰胺5份、水性丙烯酸乳液5份、丁苯橡胶乳5份、聚乙烯蜡4份、分散剂4份、沥青4份、消泡剂4份、促进剂2份、成膜助剂2份、抑烟阻燃剂1份。该专利技术将防水涂料的原料分为液料和粉料两部分，提高了涂料的耐水性能。专利CN201710846948.2公开了一种聚合物水泥防水涂料。该专利技术以丙烯酸乙脂、甲基丙烯酸脂等作为基础原料合成丙烯酸酯乳液，在合成过程中，使用有机硅单体甲基乙烯基二氯硅烷对其进行改性，引入硅氧键，增加了与水泥间的结合度，提高了膜的性能及牢固度，同时在路易斯酸的作用下，使用马来酸酐引入不饱和键，增加了乳液的活性基团，增加了与钙离子的作用，进一步提高了耐水性，也提高乳液的感光性能，与丁醇进行复配，提高膜前期的流动性，并且利用蓝晶石煅烧不可恢复的性能，对水泥内部进行造孔，增加了与乳液的接触性能，同时乳液再与邻甲酚醛环氧树脂进行复配，增加了涂料自固化成膜的性能，防止了固化膜易被水再次溶胀现象的发生。专利CN201410796764.6公开了一种高性能环氧树脂防水涂料，包括A、B两个组分，其中，A组份包括以下重量份数的原料：环氧树脂95～105份，活性稀释剂10～15份，表面活性剂2～5份，消泡剂1～2份，流平剂1～2份，防沉剂2～5份，增塑剂3～5份，功能性填料250～300份；B组分包括以下重量份数的原料：改性聚醚胺固化剂20～30份、改性脂肪族多胺固化剂10～20份，偶联剂3～4份。本专利技术之高性能环氧树脂防水涂料具有相当高的断裂延伸率、拉伸强度、耐化学性能。实验证明，本专利技术之高性能环氧树脂防水涂料的断裂伸长率可达80％以上，拉伸强度可达12MPa以上，潮湿基材粘接强度可达4MPa以上，2％H2SO4水溶液浸泡15d，无开裂、空鼓、脱落。以上水泥防水涂料与水泥结合使用后，在短时间内会有很好的防水效果，但随着时间的变化，尤其对于一些水利工程的环境中，潮湿的环境以及数年来冬夏交替带来的温度变化会使得水泥分子有胀缩反应，涂料随着水泥分子的冷胀热缩会慢慢地受力分裂、老化，难以附着在水泥分子表面，使得防水涂料耐水性下降，水分子渗入水泥之中。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷，本专利技术通过对环氧树脂进行改性，合成改性双酚环氧树脂，并制成改性双酚环氧树脂乳液配合丙烯酸酯乳液和两种固化剂的协同作用，通过合理的配合，避免不同功效成分之间的抗拮作用，充分发挥有效成分的作用，既能够充分和水泥基结合，防止长时间的冬夏交替带来的温度变化影响涂料的耐水性，同时还具有在潮湿环境下涂料快速固化形成膜的能力。本专利技术提供一种改性双酚环氧树脂，其为线性聚合物，其结构式：在式1中，R为甲基和羧丙基的摩尔比为1；0.05-0.15。本专利技术涉及一种上述改性双酚环氧树脂的合成方法：将双酚A、双酚酸混合，加入环氧氯丙烷，加热搅拌溶解，然后加入KOH溶液，保温一段时间后，加入磷酸溶液保温一段时间，将反应产物水洗分液，分离有机相，去除未完全反应的环氧氯丙烷，得到改性双酚环氧树脂；其中，双酚A、双酚酸、环氧氯丙烷的摩尔比为1：0.05-0.15：2.12-2.35。所述KOH溶液中，KOH与双酚A的摩尔比为：2.63-3.36:1；磷酸溶液中磷酸与双酚A的摩尔比为0.8-1.1:1。所述反应温度为83-87℃；加入KOH溶液后的保温时间为2h，加入磷酸溶液后的保温时间为2h；反应产物水洗分液过程中，水温度为78-82℃。该反应还有其他副产物，副产物对本专利技术所要解决的技术问题相关性不大。本专利技术涉及一种上述改性双酚环氧树脂的乳液制备方法，其制备步骤如下：步骤一：按照重量份数计，分别准备55-80份上述的改性双酚环氧树脂与15-55份聚乙二醇、1-3份TEA催化剂、1-8份水和2-13份乳化剂；步骤二：将聚乙二醇90-95℃加热至熔化，加入改性双酚环氧树脂和TEA催化剂，搅拌均匀；步骤三：将搅拌均匀后的混合物加热至115-120℃，维持此温度反应8-10小时，得到水性改性双酚环氧树脂；步骤四：往水性改性双酚环氧树脂加入水和乳化剂，搅拌混合制成改性双酚环氧树脂乳液。本专利技术还涉及采用上述改性环氧树脂乳液的一种水泥基防水材料，包括A组分和B组分，按重量份数计，所述A组分包括10-25份所述的改性双酚环氧树脂乳液、10-90份丙烯酸酯乳液、1-5份水、0.15-0.2份分散剂、0.15-0.65份消泡剂、0.15-0.3润湿剂，所述B组分包括30-90份水泥、30-60份填料、0.1-0.6份减水剂和3-8份固化剂。优选的，所述丙烯酸酯乳液采用广州荣东化工有限公司生产的丙烯酸乳液8602。进一步的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯的其中一种；所述消泡剂为聚硅氧烷、聚醚改性硅油的其中一种；所述润湿剂为乙醇、丙二醇、甘油、二甲基亚砜的其中一种；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性双酚环氧树脂，其特征在于，其为线性聚合物，其结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种改性双酚环氧树脂，其特征在于，其为线性聚合物，其结构式：



其中，在式1中，R为甲基和羧丙基的摩尔比为1：0.05-0.15。


2.根据权利要求1所述的改性双酚环氧树脂的合成方法，其特征在于
将双酚A、双酚酸混合，加入环氧氯丙烷，加热搅拌溶解，然后加入KOH溶液，保温一段时间后，加入磷酸溶液保温一段时间，将反应产物水洗分液，分离有机相，去除未完全反应的环氧氯丙烷，得到改性双酚环氧树脂；
其中，双酚A、双酚酸、环氧氯丙烷的摩尔比为1：0.05-0.15：2.12-2.35。


3.根据权利要求2所述的改性双酚环氧树脂的合成方法，其特征在于，所述KOH溶液中，KOH与双酚A的摩尔比为：2.63-3.36:1；磷酸溶液中磷酸与双酚A的摩尔比为0.8-1.1:1。


4.根据权利要求2所述的改性双酚环氧树脂的合成方法，其特征在于，所述反应温度为83-87℃；加入KOH溶液后的保温时间为2h，加入磷酸溶液后的保温时间为2h；反应产物水洗分液过程中，水温度为78-82℃。


5.一种改性双酚环氧树脂的乳液制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：
步骤一：按照重量份数计，分别准备55-80份如权利要求1-3任一所述的改性双酚环氧树脂与15-55份聚乙二醇、1-3份TEA催化剂、1-8份水和2-13份乳化剂；
步骤二：将聚乙二醇90-95℃加热至熔化，加入改性双酚环氧树脂和TEA催化剂，搅拌均匀；
步骤三：将搅拌均匀后的混合物加热至115-120℃，维持此温度反应8-10小时，得到水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：金向红，
申请(专利权)人：金向红，
类型：发明
国别省市：江苏;32