一种丙烯酸环氧酯杂化分散体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种丙烯酸环氧酯杂化分散体及其制备方法与应用，属于功能涂料技术领域。本发明专利技术提供的一种丙烯酸环氧酯杂化分散体，包括如下原料：非离子环氧树脂预聚体、第一混合单体、催化剂、第二混合单体、有机溶剂、去离子水和自由基引发剂；所非离子环氧树脂预聚体由聚醚胺与环氧树脂开环反应而成。本发明专利技术提供的丙烯酸环氧酯杂化分散体具有优异的氧化交联能力，在室温条件下表现出快速干燥、光泽高、丰满度好、硬度高等特点，适用于制备水性涂料，能大大提高涂料的贮存稳定性和耐水解性，使得涂料涂层具有更好的附着力、耐水、耐化学品腐蚀等性能，本发明专利技术的分散体以水为介质，有机溶剂含量较低，VOC的含量较低，对环境污染小。对环境污染小。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸环氧酯杂化分散体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及功能涂料
，尤其涉及一种丙烯酸环氧酯杂化分散体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]醇酸树脂因其光泽高、丰满度好、附着力好、对颜料润湿性好等优点，原料价廉、易得，主要原料之一的植物油为可再生资源，不受石油化工限制，在传统涂料领域占有相当大的比重。随着人们环保意识的增强和环保法规的日趋严格，水性涂料因其安全环保，正在逐步取代溶剂型涂料，醇酸树脂的水性化成为了当前行业主要发展趋势之一。
[0003]水性醇酸树脂具有气干的特性，在气干过程中，通过氧化交联形成极高分子量的网络。通常，通过加入含羧酸基团的原材料制备出水性醇酸树脂，残留的羧酸通过氨水或有机胺中和，从而实现水性醇酸树脂的水性化。需要加入大量水和亲水有机溶剂使其分散，导致水性醇酸树脂分散体的固体含量较低，干燥速度慢，硬度低，耐水性差；醇酸树脂主链存在大量的酯键，由于亲水性的增加，通常会导致酯键水解，导致涂料贮存稳定性和耐水解性等性能大幅下降。公开号CN115322302A为的专利技术专利提供了一种丙烯酸醇酸杂化乳液的制备方法及其应用，通过丙烯酸杂化醇酸树脂，从而提高树脂性能，通过添加乳化剂，通过乳液聚合方法使树脂分散，而不需要对杂化的醇酸进行预处理使其变成分散体；但是，小分子乳化剂(例如辛基酚聚氧乙烯醚等)容易迁移涂层表面，影响涂层耐水性和光泽。公开号为CN104086712A的专利技术专利公开了一种环氧丙烯酸酯改性水性醇酸树脂及其制备方法与应用，通过加环氧树脂改性醇酸树脂，再通过加丙烯酸酯接枝改性，但由于丙烯酸酯的接枝率不高，需要加入有机胺中和未参与接枝反应的丙烯酸酯，才能得到性能优异的水性丙烯酸改性环氧酯分散体，在中和反应过程中会散发难闻的气味，对施工现场造成污染。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种丙烯酸环氧酯杂化分散体及其制备方法与应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]第一方方面，本专利技术提供的一种丙烯酸环氧酯杂化分散体，包括如下按重量份计的原料：非离子环氧树脂预聚体100～150份、第一混合单体310～480份、催化剂0.1～1份、第二混合单体125～200份、有机溶剂70～90份、去离子水680～800份和自由基引发剂10～16份；所非离子环氧树脂预聚体由聚醚胺与环氧树脂开环反应而成；所述第一混合单体包括如下按重量份计的原料：不饱和油酸180～250份、多元醇65～120份、多元酸60～90份和多元酸酐5～20份；第二混合单体包括如下按重量份数计的原料：丙烯酸酯单体50～150份和乙烯基单体50～75份。
[0007]本专利技术提供的丙烯酸环氧酯杂化分散体具有优异的氧化交联能力，在室温条件下表现出快速干燥、光泽高、丰满度好、硬度高等特点；本专利技术提供的丙烯酸环氧酯杂化分散
体适用于制备水性涂料，能大大提高涂料的贮存稳定性和耐水解性，使得涂料涂层具有更好的附着力、耐水、耐化学品腐蚀等性能，本专利技术的分散体以水为介质，溶剂含量低，VOC的含量低，对环境污染小，无火灾和安全隐患，制备出的水性涂料可广泛应用于轨道交通、汽车船舶、桥梁、钢结构、贮罐等领域。
[0008]作为本专利技术的优选实施方式，所述丙烯酸环氧酯杂化分散体包括如下按重量份计的原料：非离子环氧树脂预聚体120份、第一混合单体400份、催化剂0.3～0.5份、第二混合单体155～180份、有机溶剂75～80份、去离子水700～750份、自由基引发剂12～14份；所述第一混合单体包括如下按重量份计的原料：不饱和油酸200～230份、多元醇75～100份、多元酸65～86份和多元酸酐10～19份；第二混合单体包括如下按重量份数计的原料：丙烯酸酯单体100～110份和乙烯基单体55～70份。当丙烯酸环氧酯杂化分散体的原料组分满足这一条件时，可制备出粒径适中且分散均匀的丙烯酸环氧酯分散体，能大大提高涂料的贮存稳定性，使涂料在室温条件下表现出快速干燥、光泽高、丰满度好、硬度高等特点，还具有良好的耐水性、耐酸碱性和耐盐性。
[0009]作为本专利技术的优选实施方式，所述非离子环氧树脂预聚体为采用下述方法制得：将聚醚胺和环氧树脂混合均匀后，升温至120～150℃，保温反应3～5h，得到非离子环氧树脂预聚体。
[0010]作为本专利技术的优选实施方式，所述非离子环氧树脂预聚体包括如下重量份的原料：聚醚胺300～750份和环氧树脂750～1200份。
[0011]进一步优选的，所述非离子环氧树脂预聚体包括如下重量份的原料：聚醚胺480～560份和环氧树脂940～1020份。
[0012]作为本专利技术的优选实施方式，所述聚醚胺包括聚醚胺D
‑
240、聚醚胺D
‑
400、聚醚胺D
‑
2000、聚醚胺M
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600、聚醚胺M
‑
1000、聚醚胺M
‑
2070和聚醚胺M
‑
3085中的至少一种。
[0013]进一步优选的，所述聚醚胺为聚醚胺M
‑
2070和聚醚胺M
‑
1000的混合物。
[0014]作为本专利技术的优选实施方式，所述环氧树脂包括环氧树脂E
‑
51、环氧树脂E
‑
44、环氧树脂E
‑
20、环氧树脂E
‑
12和环氧树脂E
‑
03中的至少一种。
[0015]进一步优选的，所述环氧树脂为环氧树脂E
‑
20或环氧树脂E
‑
12。
[0016]作为本专利技术的优选实施方式，所述自由基引发剂包括氧化剂溶液和还原剂溶液，所述氧化剂溶液中的氧化剂包括过硫酸铵、过硫酸钾和叔丁基过氧化氢中的至少一种，所述还原剂溶液中的还原剂包括亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、甲醛次亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、抗坏血酸和异抗坏血酸中的至少一种；在所述丙烯酸环氧酯杂化分散体的原料中，所述氧化剂的重量份数为0.5～0.8份，所述还原剂的重量份数为0.5～0.8份。
[0017]作为本专利技术的优选实施方式，所述不饱和油酸包括亚麻油酸、大豆油酸、脱水蓖麻油酸、妥尔油酸、桐油酸和蓖麻油酸中的至少一种。
[0018]进一步优选的，所述不饱和油酸为亚麻油酸。
[0019]作为本专利技术的优选实施方式，所述多元醇包括新戊二醇、乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、甲基
‑
1,2
‑
丙二醇、1,2
‑
环己二甲醇、1,3
‑
环己二甲醇、1,4
‑
环己二甲醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、二季戊四醇和丙三醇中的至少一种。
[0020]进一步优选的，所述多元醇包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸环氧酯杂化分散体，其特征在于，包括如下按重量份计的原料：非离子环氧树脂预聚体100～150份、第一混合单体310～480份、催化剂0.1～1份、第二混合单体125～200份、有机溶剂70～90份、去离子水680～800份和自由基引发剂10～16份；所非离子环氧树脂预聚体由聚醚胺与环氧树脂开环反应而成；所述第一混合单体包括如下按重量份计的原料：不饱和油酸180～250份、多元醇65～120份、多元酸60～90份和多元酸酐5～20份；第二混合单体包括如下按重量份数计的原料：丙烯酸酯单体50～150份和乙烯基单体50～75份。2.如权利要求1所述的丙烯酸环氧酯杂化分散体，其特征在于，包括如下按重量份计的原料：非离子环氧树脂预聚体120份、第一混合单体400份、催化剂0.3～0.5份、第二混合单体155～180份、有机溶剂75～80份、去离子水700～750份、自由基引发剂12～14份；所非离子环氧树脂预聚体由聚醚胺与环氧树脂开环反应而成；所述第一混合单体包括如下按重量份计的原料：不饱和油酸200～230份、多元醇75～100份、多元酸65～86份和多元酸酐10～19份；第二混合单体包括如下按重量份数计的原料：丙烯酸酯单体100～110份和乙烯基单体55～70份。3.如权利要求1所述的丙烯酸环氧酯杂化分散体，其特征在于，所述非离子环氧树脂预聚体包括如下重量份的原料：聚醚胺300～750份和环氧树脂750～1200份；所述聚醚胺包括聚醚胺D
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240、聚醚胺D
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400、聚醚胺D
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2000、聚醚胺M
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600、聚醚胺M
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1000、聚醚胺M
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2070和聚醚胺M
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3085中的至少一种；所述环氧树脂包括环氧树脂E

【专利技术属性】
技术研发人员：王羊欢，梁成玮，孙超，陈卯青，
申请(专利权)人：广东恒和永盛集团有限公司，
类型：发明
国别省市：