一种水性环氧涂料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水性环氧涂料的制备方法，通过在其中加入乳化剂，能够降低环氧涂料的粒径，显著提高涂料的水溶性和稳定性，进而提高成品涂膜的表面物化性质。提高成品涂膜的表面物化性质。提高成品涂膜的表面物化性质。

【技术实现步骤摘要】
一种水性环氧涂料的制备方法


[0001]本专利技术一种水性环氧涂料的制备方法属于化工涂料领域，尤其涉及到一种涂料乳化剂的制备方法，可广泛用于制造工业防腐耐蚀用涂料、地坪涂料、建筑用内外墙涂料等。

技术介绍

[0002]环氧树脂是多元酚、多元醇、多元酸或多元胺等含活泼氢原子的化合物通过与环氧氯丙烷等含环氧基的化合物经缩聚反应，生成分子式中含有两个及以上环氧基且主链为以脂肪族、脂环族或芳香族链段这一类高分子聚合物的总称。
[0003]环氧树脂通常与固化剂搭配使用，生成立体网状体型结构的高聚合物，才具有更高的实际应用价值。以下为环氧树脂固化物所具有的主要性能：(1) 机械性能和粘接性能高环氧树脂分子结构中含有的活性基团环氧基和羟基，在固化反应时与固化剂发生交联反应，固化物分子内结构致密，其独特的空间结构赋予了其很强的粘聚力，从而表现出较强的机械性能和粘接性能，可应用于受力构件的粘接。
[0004](2) 固化收缩率小体系在固化时不产生可挥发化合物，并在固化后分子排列紧密，环氧树脂固化物线性膨胀系数很小，一般收缩率在 1%～2%，而酚醛树脂为 8%～10%。因此，其固化产品具有尺寸稳定，内应力小等特点。
[0005](3) 优良的绝缘性能环氧树脂具有较高的介电性能、电阻率、耐高频性和击穿强度，是一种绝缘性能优良的材料，在电子元器件封装领域广泛应用。
[0006](4) 耐化学品性能好环氧树脂自身的稳定性好，在不含碱和盐等杂质的环境中可以长时间贮存，并且不易变质。环氧树脂所含的苯环和醚键使其在固化后耐酸碱等化学品，具有很强的耐腐性能，固化物结构致密也是使其耐化学品的原因之一。
[0007]环氧树脂中存在的非极性基团导致其不能在水中分散，而溶剂型环氧涂料对人体的危害较大，通过对环氧树脂的改性以及优化制备工艺，可以实现环氧树脂的水性化。如今，经过长时间的研究、开发和应用，水性环氧树脂涂料的性能以及在大部分应用场合中均能与溶剂型涂料相媲美。随着技术的进步，水性涂料在各种场合都得到了应用，并根据不同的施工环境推出不同的产品，产品的适用性也比较强，如工业地坪涂料、防腐涂料、混凝土修补防护涂料、阻燃涂料，水性环氧树脂涂料的应用不仅仅局限于以上提及的领域，在食品容器罐头内壁、电泳涂料、胶黏剂、防渗漏材料等领域中均有应用。水性环氧树脂涂料的优势还有待深挖，应用的领域也在不断的扩大，更高性能的水性环氧树脂涂料将被研发出来，进一步促进社会的发展。

技术实现思路

[0008]基于上述内容，本专利技术提供一种水性环氧涂料的制备方法，尤其是其中的乳化剂具有更高的表面活性，能够降低环氧涂料的粒径，显著提高涂料的水溶性和稳定性，具体如下：一种水性环氧涂料的制备方法，包括如下步骤：A组分的制备：按照计量比，称取水性环氧树脂，颜料，填料，乳化剂，消泡剂，流平剂，水，然后混合、搅拌均匀，研磨至细度小于20μm，得成品，过滤，包装即得；B组酚的制备：将水性环氧固化剂和成膜助剂混合、搅拌均匀，研磨至细度小于20μm，得成品，过滤，包装即得；施工使用时将A、B组分按照质量比10：（2
‑
4）配比进行混合，搅拌均匀后即可；其中乳化剂具有如下表达式：
[0009]其中；其中，m=6
‑
8，n=4
‑
6；所述乳化剂通过如下过程制备：（1）将甲基葡萄糖苷、溴代酸、丙二醇、酶和4A分子筛进行混合，然后在搅拌条件下于70
‑
72℃进行酶促酯化反应4
‑
5h，然后离心除去酶和分子筛，减压蒸馏出反应溶剂，获得酯化甲基葡萄糖苷；（2）将获得的酯化甲基葡萄糖苷导入包括有二取代酸、碘化钾、氯化钠和乙腈电解液的无隔膜电解槽中，所述酯化甲基葡萄糖苷用量为0.04
‑
0.08M，二取代酸的用量为0.02
‑
0.04M，碘化钾用量为0.005
‑
0.007M，氯化钠的用量为0.5
‑
0.7M，反应温度为50
‑
55℃，反应时间为4
‑
5h，恒定电流密度为40
‑
50 mA/cm2，获得的电解液中的有机相使用去离子水洗涤，旋转蒸发，经快速硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积比为乙酸乙酯:石油醚＝1:3
‑
6得到所述乳化剂；其中甲基葡萄糖苷、α
‑
溴代酸、丙二醇、酶和4A分子筛的用量分别为（0.1
‑
0.15mM）、（0.1
‑
0.15mM）、10
‑
15ml、0.08
‑
0.1g和0.1
‑
0.15g；无隔膜电解槽中，以网状玻璃体碳作阳极，铂片作阴极；所述溴代酸为2
‑
溴戊酸，2
‑
溴己酸或2
‑
溴庚酸中的一种；所述二取代酸为己二酸、庚二酸或辛二酸中的一种。
[0010]在某些实施例中，A组分包括以下质量份的原料：水性环氧树脂30
‑
50份，颜料15～20份，填料25～40份，乳化剂1
‑
3份，消泡剂0.2
‑
2份，流平剂1.0
‑
1.5份，水25
‑
45份。
[0011]在某些实施例中，B组分包括以下质量份的原料：水性环氧固化剂20
‑
30份，成膜助剂5
‑
10份。
[0012]在某些实施例中，颜料包括普通颜料、防锈颜料的一种或两种。
[0013]在某些实施例中，普通颜料包括钛白粉、炭黑、酞菁蓝或酞菁绿中的至少一种，防锈颜料包括磷酸锌、三聚磷酸铝中的至少一种。
[0014]在某些实施例中，消泡剂为有机硅类消泡剂。
[0015]在某些实施例中，流平剂为有机硅类流平剂。
[0016]在某些实施例中，水性环氧固化剂为胺类固化剂。
[0017]在某些实施例中，成膜助剂为醇醚类助剂。
[0018]在制备水性环氧树脂涂料的多种因素中，最重要的一项就是合适乳化剂的选择，高分子乳化剂是指相对分子质量在数千以上，且其分子中存在亲水基与亲油基能够在相界面上进行强烈吸附，使界面性质发生一定改变的表面活性剂。由于环氧树脂的相对分子质量较高，黏度较大，亲油性强，本专利技术制备的乳化剂与环氧树脂能够有着较好的相容性，乳化能力较强，乳液的稳定性也较高。
[0019]根据高分子树脂表面活性剂在水溶液中溶解后，其乳化分子中能否解离生成带特定性电荷的亲水基团可以将其分为离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂。其中离子型表面活性剂在水溶液中会解离出带有不同电性的电荷，根据电荷的差异其又可以分为阴离子型、阳离子型和两性离子型表面活性剂。其中在乳化剂溶于水后解离出的亲水基团带有负电性电荷的表面活性剂称为阴离子型表面活性剂。解离出的亲水基团带有正电荷的表面活性剂称为阳离子型表面活性剂，两性表面活性剂同时具有正负电荷基团，表面活性剂溶于水后，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性环氧涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：A组分的制备：按照计量比，称取水性环氧树脂，颜料，填料，乳化剂，消泡剂，流平剂，水，然后混合、搅拌均匀，研磨至细度小于20μm，得成品，过滤，包装即得；B组酚的制备：将水性环氧固化剂和成膜助剂混合、搅拌均匀，研磨至细度小于20μm，得成品，过滤，包装即得；施工使用时将A、B组分按照质量比10：（2
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4）配比进行混合，搅拌均匀后即可；其中乳化剂具有如下表达式：；其中；其中，m=6
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8，n=4
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6；所述乳化剂通过如下过程制备：（1）将甲基葡萄糖苷、溴代酸、丙二醇、酶和4A分子筛进行混合，然后在搅拌条件下于70
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72℃进行酶促酯化反应4
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5h，然后离心除去酶和分子筛，减压蒸馏出反应溶剂，获得酯化甲基葡萄糖苷；（2）将获得的酯化甲基葡萄糖苷导入包括有二取代酸、碘化钾、氯化钠和乙腈电解液的无隔膜电解槽中，所述酯化甲基葡萄糖苷用量为0.04
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0.08M，二取代酸的用量为0.02
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0.04M，碘化钾用量为0.005
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0.007M，氯化钠的用量为0.5
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0.7M，反应温度为50
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55℃，反应时间为4
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5h，恒定电流密度为40
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50 mA/cm2，获得的电解液中的有机相使用去离子水洗涤，旋转蒸发，经快速硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积比为乙酸乙酯:石油醚＝1:3
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6得到所述乳化剂；其中甲基葡萄糖苷、α
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溴代酸、丙二醇、酶和4A分子筛的用量分别为（0.1
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0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，
申请(专利权)人：王蕾，
类型：发明
国别省市：