一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液及其制备方法。该聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液由以下重量份的原料制备而成：第一环氧树脂50

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种环氧乳液，特别涉及一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着涂料科学和技术的发展以及人们新的理念和法规意识，对环保提出了愈来愈高的要求。由于传统的溶剂型涂料挥发出来的有机溶剂对大气污染和人体健康带来了严重的不良后果，因此向低VOC、高效、节能、生态方向发展，研究和开发环保型高性能涂料己成为涂料界的共识，也是涂料工业发展的必然出路。
[0003]环氧树脂由于其优异的性能，如附着力好、耐化学性好、耐溶剂性优异、硬度高、耐磨性好等特性己在军用、民用、工业维护等方面得到了广泛的应用。特别是在涂料应用方面，目前全世界范围内40％的环氧树脂用于涂料。环氧树脂本身不溶于水，不能直接加水进行乳化，必须在分子链中引入亲水链段或者加入亲水组分制得，而将环氧树脂制成乳液是一条最具应用价值的技术路径。
[0004]环氧树脂水性化有以下三种方法：机械法、相反转法和化学改性法。机械法又称直接乳化法，是指环氧树脂在球磨机中磨碎后，加入乳化剂的水溶液，通过机械搅拌将粒子均匀分散在水中，直接乳化法虽然成本低廉、制备工艺简单，但是制备的水性环氧树脂分散体系稳定性较差，且分散相颗粒的尺寸较大。相反转法指多组分体系中的连续丰日在一定条件下相互转化的过程，几乎可将所有的高分子树脂借助于外加乳化剂的作用并通过物理乳化的方法制得相应的乳液，但是其不足之处在于乳液的稳定性较差，水性环氧固化剂、填料及各种助剂配合使用时对其也有较大影响，且外乳化剂的存在对涂膜性能也有一定影响。自乳化法即为化学改性法，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液中分散相粒子的尺寸很小，约为几十到几百纳米，且化学改性环氧树脂含有亲水性的极性基团，这些亲水性基团能帮助环氧树脂在水中分散，因而改性树脂具有亲水亲泊的两亲性能，从而具有表面活性剂的作用。当这种改性聚合物力口水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液。
[0005]聚氨酯改性环氧树脂，或环氧树脂改性聚氨酯的研究历来已久，国内就有很多相关报道，例如专利CN101445583A公开了一种适用于复合耐磨涂层材料中聚氨酯改性环氧树脂的制备工艺，是采用聚氨酯改性溶剂型环氧树脂，通过将聚氨酯预聚体引入到环氧树脂中使制得的漆膜具有优良的特性。但这类研究仅是在涂料性能方面的改进，产品不符合国内外涂料工业的发展趋势，达不到低公害或无公害的要求。而在水性涂料领域，可以看到的报道多是环氧树脂改性水性聚氨酯，目的是为了使水性聚氨酯体系更加适应涂料工业发展的要求，利用环氧树脂的高模量、高强度和耐化学性好等优点，将支化点引入聚氨酯主链中，使之形成部分网状结构。例如文章(“水性环氧改性聚氨醋涂料的研制”许戈文等，涂料工业，1998：3032) 和文章(“Research of amine modification of expoxidizedpolybutadiene，Zhao Gongda,CHINASYNTHETIC RUBBER INDUSTRY,2003：
117118)；聚氨酯改性水性环氧树脂的报道，例如文章(“水性聚氨醋改性环氧树脂固化剂”，刘汉杰等，涂料工业，第34卷第2期，2003
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09) 通过聚氨酯对环氧树脂的改性，增韧改善了环氧树脂的涂料性能。
[0006]综上，环氧树脂的水性化、聚氨酯改性环氧树脂都是切实可行的，但目前关于制备聚氨酯改性的、乳化的、纳米水性环氧乳液的方法还未见有专利提出，而无机盐改性环氧乳液的方法更少有提及。本专利技术将系统的将环氧树脂乳化、聚氨酯改性水性环氧树脂、无机盐改性环氧乳液和环氧树脂的纳米化有机的结合在一起，系统的提出一种聚氨酯、无机盐双重改性纳米水性环氧乳液的制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液及其制备方法。本专利技术聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液具有良好的耐盐雾、耐酸碱及柔韧等优点。
[0008]为解决现有技术的缺陷，本专利技术所采取的技术方案是：
[0009]本专利技术一方面提供一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，由以下重量份的原料制备而成：
[0010]第一环氧树脂50
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70份；催化剂0.01
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0.04份、第二环氧树脂80
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100份、异氰酸酯5
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9份、非离子乳化剂12
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17份、阴离子乳化剂3
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7份、助溶剂5
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15份、硅酸盐溶液5
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10份、水100
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130 份。
[0011]优选的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，由以下重量份的原料制备而成：
[0012]第一环氧树脂55
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65份、催化剂0.01
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0.04份、第二环氧树脂87
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95份、异氰酸酯5
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8份、非离子乳化剂13
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15份、阴离子乳化剂4
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7份、助溶剂8
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15份、硅酸盐溶液6
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8份、水110
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120 份
[0013]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述第一环氧树脂由E51、E44、E31 中的一种或多种混合物组成。
[0014]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述第二环氧树脂由E20、E12、E06 中的一种或多种混合物组成。
[0015]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述异氰酸酯由IPDI、TDI、MDI 中的一种或多种混合物组成。
[0016]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述非离子乳化剂由聚醚型、聚酯型、聚氨酯型中的一种或多种混合物组成。
[0017]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述阴离子乳化剂由磺酸盐、羟酸盐、硫酸盐中的一种或多种混合物组成。
[0018]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述硅酸盐溶液由硅酸钾、硅酸锂、硅酸钙中的一种或多种混合物组成。
[0019]进一步的，上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；所述助溶剂由PM、DPNB、BCS、DBE中的一种或多种混合物组成。
[0020]本专利技术第二方面提供上述聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液的制备方法，其包括以下步骤：
[0021]S1.将第一环氧树脂、催化剂、异氰酸酯按照重量份配备加入装有冷凝管的四口烧
瓶中， 60℃混合15min，缓慢升温至80℃，反应2h；
[0022]S2.边搅拌边向四口烧瓶中加入第二环氧树脂及助溶剂，保持80℃，混合0.5h；
[0023]S3.边搅拌边向四口烧瓶中加入非离子乳化剂和阴离子乳化剂，保持80℃，搅拌2h；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：第一环氧树脂50
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70份；催化剂0.01
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0.04份、第二环氧树脂80
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100份、异氰酸酯5
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9份、非离子乳化剂12
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17份、阴离子乳化剂3
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7份、助溶剂5
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15份、硅酸盐溶液5
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10份、水100
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130份。2.根据权利要求1所述的聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：第一环氧树脂55
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65份、催化剂0.01
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0.04份、第二环氧树脂87
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95份、异氰酸酯5
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8份、非离子乳化剂13
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15份、阴离子乳化剂4
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7份、助溶剂8
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15份、硅酸盐溶液6
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8份、水110
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120份。3.根据权利要求1或2所述的聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，其特征在于：所述第一环氧树脂由E51、E44、E31中的一种或多种混合物组成。4.根据权利要求1所述的聚氨酯、无机盐双重改性环氧乳液，其特征在于：所述第二环氧树脂由E20、E12、E06中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马腾飞，梁光明，宣檬，田巧，赵玉明，
申请(专利权)人：广东珠江化工涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：