一种环保型改性环氧树脂涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环保型改性环氧树脂涂料及其制备方法。该环保型改性环氧树脂涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂50～100份，淀粉改性环氧树脂30～80份，超支化聚合物45～60份，助剂3～10份，水100～150份，固化剂20～30份，固化促进剂1～3份。本发明专利技术提供的环保型改性环氧树脂涂料采用环氧树脂和淀粉改性环氧树脂作为主体树脂，同时引入超支化聚合物，能够增强涂料成膜时漆膜的韧性，解决了环氧树脂涂料在使用过程中易发生脆性断裂的问题，提高了环氧树脂涂料的耐磨性能。氧树脂涂料的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型改性环氧树脂涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种环保型改性环氧树脂涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂是指由两个及以上环氧基、羟基等活性基团与极性基团形成的高分子聚合物，在与固化剂作用时，形成由醚键、苯环构成的交联致密三维网状结构，具有较优异的化学稳定性与粘结性、优良力学性能、防腐性能等，广泛应用于涂料、粘合剂及复合材料等各个领域。环氧树脂的高度交联的三维网络结构在赋予环氧树脂优异性能的同时，使得其韧性较差，应用于涂料中则易使涂料脆性大、断裂韧性低，在被磨时容易发生脆性断裂，耐磨性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种环保型改性环氧树脂涂料及其制备方法，该环保型改性环氧树脂涂料采用环氧树脂和淀粉改性环氧树脂作为主体树脂，同时引入超支化聚合物，能够增强涂料成膜时漆膜的韧性，解决了环氧树脂涂料在使用过程中易发生脆性断裂的问题，提高了环氧树脂涂料的耐磨性能。
[0004]根据本专利技术的第一个方面，提供一种环保型改性环氧树脂涂料，该涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂50～100份，淀粉改性环氧树脂30～80份，超支化聚合物45～60份，助剂3～10份，水100～150份，固化剂20～30份，固化促进剂1～3份。
[0005]本专利技术提供的环保型改性环氧树脂涂料以环氧树脂作为树脂基体，同时引入淀粉改性环氧树脂和超支化聚合物，能够增强环氧树脂涂料成膜时漆膜的韧性，解决了单一环氧树脂涂料成模时漆膜较脆容易断裂的问题，同时赋予环氧树脂涂料优异的耐磨性能。与传统的有机溶剂型涂料相比，本专利技术提供的涂料用水作为分散介质，能够减少VOC的排放，更加环保。
[0006]优选地，上述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。
[0007]优选地，助剂由消泡剂、流平剂和分散剂按照质量比2～3：1～2：0.1～1组成。
[0008]优选地，消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。
[0009]优选地，流平剂为氟碳流平剂。
[0010]优选地，分散剂包括德国BYK公司的BYK
‑
P104、BYK
‑
P105和BYK163中的至少一种。
[0011]优选地，淀粉改性环氧树脂包括以下重量份的原料：环氧树脂40～70份，聚乙二醇
‑
400 45～80份，淀粉20～45份。
[0012]优选地，上述淀粉为环氧淀粉。
[0013]优选地，上述环氧淀粉由以下步骤制备得到：将淀粉与有机溶剂混合，得到混合液，向混合液中加入环氧氯丙烷和吡啶，搅拌均匀，于55～65℃下反应1～3小时，制得环氧
淀粉；淀粉、溶剂、环氧氯丙烷、吡啶的质量比为3～6：5～9：1～2：1～2。
[0014]本方案所涉及的环氧淀粉是利用环氧氯丙烷对淀粉进行改性得到的，能够改善天然淀粉的结构，且相容性也得到显著提升，可用于环氧树脂的改性中，具有一定的增韧作用。
[0015]优选地，有机溶剂为包括乙酸乙酯。
[0016]优选地，淀粉改性环氧树脂由以下步骤制备得到：将环氧树脂、聚乙二醇
‑
400混合均匀后加入上述淀粉，混合均匀，于150～180℃下反应10～15小时，制得淀粉改性环氧树脂。
[0017]本方案利用上述通过特定的方法制备得到的环氧淀粉对环氧树脂进行改性，环氧淀粉和环氧树脂二者之间的结合界面产生的作用力远大于范德华力，有利于形成理想的界面，能够吸收能量、组织裂纹的扩散，具有一定的增韧作用。
[0018]优选地，固化剂包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、三乙烯三胺中的至少一种。
[0019]优选地，固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐。
[0020]本方案提供的环保型改性环氧树脂涂料中的环氧树脂以及淀粉改性环氧树脂中的环氧淀粉中的环氧官能团均能与固化剂的酸酐基团发生反应，通过化学键对环氧淀粉和环氧树脂进行连接，并且，与其他的固化剂相比，甲基四氢邻苯二甲酸酐与环氧树脂的反应活性更高，混溶性更好，有利于提高二者之间的界面粘结强度，在一定程度上能够提高涂膜的韧性。
[0021]优选地，固化促进剂包括2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑、2,4,6
‑
三(二甲氨基甲基)苯酚中的至少一种。
[0022]本方案通过在环保型改性环氧树脂涂料中引入固化促进剂，能够使固化剂在低温或室温下打开化学键，有利于大大缩短涂料成膜时的固化时间。
[0023]优选地，上述超支化聚合物为脂肪族超支化聚酯。
[0024]优选地，上述脂肪族超支化聚酯由以下步骤制备得到：将三羟甲基丙烷、2,2
‑
二羟甲基丙酸混合，然后加入催化剂，搅拌均匀，于130～150℃下反应1～2.5小时，制得脂肪族超支化聚酯；三羟甲基丙烷、2,2
‑
二羟甲基丙酸、催化剂的质量比为1～3：9～20：0.08～0.12。
[0025]本方案以三羟甲基丙烷为核单体、以2,2
‑
二羟甲基丙酸为AB2型单体，在催化剂的作用下合成脂肪族超支化聚酯，通过上述方法合成的脂肪族超支化聚酯的分子结构较为紧密，具有一定的空间三维立体结构，且含有大量羟基，反应活性高，能够提高涂层交联密度，与环氧树脂、淀粉改性环氧树脂在固化剂和固化促进剂的作用下成膜固化，最终形成的漆膜具有良好的韧性，能够降低漆膜在使用过程中的断裂风险，进一步提高了漆膜的耐磨性能。
[0026]优选地，催化剂为对甲苯磺酸。
[0027]根据本专利技术的第二个方面，提供上述环保型改性环氧树脂涂料的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂、淀粉改性环氧树脂、超支化聚合物、水、助剂混合均匀，然后加入固化剂、固化促进剂，搅拌均匀，制得环保型改性环氧树脂涂料。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施方式对本专利技术提供的技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]一种环保型改性环氧树脂涂料，其制备方法包括以下步骤：将75重量份环氧树脂、55重量份淀粉改性环氧树脂、53重量份芳香族超支化聚酯、7重量份助剂、130重量份水混合均匀，然后加入25重量份三乙烯三胺，2重量份2,4,6
‑
三(二甲氨基甲基)苯酚，搅拌均匀，制得环保型改性环氧树脂涂料；
[0031]其中，淀粉改性环氧树脂由以下步骤制备得到：将55重量份环氧树脂、70重量份聚乙二醇
‑
400混合均匀后加入35重量份淀粉纳米晶，混合均匀，于170℃下反应12小时，制得淀粉改性环氧树脂；
[0032]淀粉纳米晶由以下步骤制备得到：将玉米淀粉分散于浓度为3.16M的硫酸溶液中，于45℃、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型改性环氧树脂涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂50～100份，淀粉改性环氧树脂30～80份，超支化聚合物45～60份，助剂3～10份，水100～150份，固化剂20～30份，固化促进剂1～3份。2.如权利要求1所述环保型改性环氧树脂涂料，其特征在于，所述淀粉改性环氧树脂包括以下重量份的原料：环氧树脂40～70份，聚乙二醇
‑
400 45～80份，淀粉20～45份。3.如权利要求2所述环保型改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述淀粉为环氧淀粉，所述环氧淀粉由以下步骤制备得到：将淀粉与有机溶剂混合，得到混合液，向所述混合液中加入环氧氯丙烷和吡啶，搅拌均匀，于55～65℃下反应1～3小时，制得所述环氧淀粉；所述淀粉、所述溶剂、所述环氧氯丙烷、所述吡啶的质量比为3～6：5～9：1～2：1～2。4.如权利要求2所述环保型改性环氧树脂涂料，其特征在于，所述淀粉改性环氧树脂由以下步骤制备得到：将所述环氧树脂、所述聚乙二醇
‑
400混合均匀后加入所述淀粉，混合均匀，于150～180℃下反应10～15小时，制得所述淀粉改性环氧树脂。5.如权利要求1所述环保型改性环氧树脂涂料，其特征在于：所述固化剂包括甲基四氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟建，戴海雄，符传杰，马翠平，周波，张旭，黄理荣，谢寅峰，
申请(专利权)人：广东美涂士建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：