一种环氧树脂乳液体系及其应用制造技术

本申请提供了一种环氧树脂乳液体系，所述环氧树脂乳液体系包括：环氧树脂乳液及其固化剂；所述环氧树脂乳液的原料包括：按总质量计，环氧树脂5

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂乳液体系及其应用


[0001]本专利技术涉及环氧树脂乳液
，C08G59/00，尤其涉及一种环氧树脂乳液体系及其应用。

技术介绍

[0002]传统的环氧树脂一般溶于有机溶剂中才能使用，但是这些有机溶剂在后期会挥发到环境中，对环境和人体产生危害。随着环保政策的出台，世界各国对VOC的排放量限制日渐严格，发展水性环氧树脂乳液已经成为了必然的趋势。但是目前的水性环氧乳液面临着稳定性和耐水性差，其应用产品的柔韧性差、不耐冲击等问题，特别是在涂料中使用时，涂膜还存在固化效率偏低、泡水发白、不耐碱液等缺陷。
[0003]为了解决以上问题，中国专利CN 101481491 B公开了一种环氧树脂水分散体，技术中采用聚乙二醇和环氧树脂及反应性的乳化剂增加乳液的乳化和固化性能，用于涂料中使用，所制备的涂膜干燥时间短，光泽度高。中国专利CN 111057443A公开了一种水性重防腐环氧树脂乳液，通过在乳化剂结构中引入环氧基团、聚醚长链和聚醚胺增加乳液的分散性能，所制备的乳液稳定性优异；但是以上方法中，乳液在应用时仍然存在耐水耐碱性不高、干燥速度慢、产品柔韧性不佳的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种环氧树脂乳液体系，所述环氧树脂乳液体系包括：环氧树脂乳液及其固化剂；所述环氧树脂乳液的原料包括：按总质量计，环氧树脂5
‑
40％，端羟基聚醚20
‑
60％，乳化剂3
‑
15％，水补充余量至100％。
>[0005]进一步地，所述环氧树脂乳液的原料包括：按总质量计，环氧树脂10
‑
30％，端羟基聚醚30
‑
60％，乳化剂5
‑
9％，水补充余量至100％。
[0006]进一步地，所述环氧树脂包括但不限于双酚A环氧树脂/氢化双酚A环氧树脂、双酚S环氧树脂/氢化双酚S环氧树脂、双酚F环氧树脂/氢化双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、烷基缩水甘油醚中的至少一种。
[0007]进一步地，所述端羟基聚醚的数均分子量为200
‑
1500，羟值为80
‑
350mgKOH/g。
[0008]优选地，所述端羟基聚醚的数均分子量为400
‑
800，羟值为130
‑
160mgKOH/g。端羟基聚醚的分子中含有醚的长链及末端羟基，该分子可通过羟基和环氧树脂的醚键产生分子间作用力，并且与环氧树脂的分子链间产生链缠绕，增加环氧树脂的交联程度，促进其固化速度；但是其数均分子量和羟值对环氧树脂乳液的粒径可产生较大的影响，当在一定区间内，其数均分子量和羟值增加时，环氧树脂乳液体系的耐水性和亲水性增强，乳液离子粒径稍微增长但是粒径分布均匀，而当其数均分子量超过一定范围时，其羟基含量过多，破坏了乳化剂的表面亲水亲油状态，使乳液体系的粘度增加明显，乳液离子的粒径明显增加且分布范围变宽，导致乳液的稳定性和分散性下降。
[0009]进一步地，所述乳化剂的制备原料包括：按总质量计，环氧树脂15
‑
25％、聚醚二元
醇5
‑
15％、环氧化合物补充余量。
[0010]进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、多羟基缩水甘油醚、多羧酸缩水甘油酯中的至少一种。
[0011]进一步地，所述环氧树脂为氢化双酚A型环氧树脂或氢化双酚F型环氧树脂。
[0012]进一步地，所述氢化双酚A型环氧树脂或氢化双酚F型环氧树脂的环氧值为0.3
‑
0.48eq/100g，优选为0.35
‑
0.39eq/100g；25℃的粘度为3000
‑
5500cps，优选为4000
‑
5500cps。
[0013]进一步地，所述聚醚二元醇的数均分子量为200
‑
1000，优选为400
‑
800。
[0014]进一步地，所述聚醚二元醇选自PPG、PTHF、四氢呋喃
‑
氧化丙烯共聚二醇中的至少一种；优选为PPG。
[0015]进一步地，所述环氧化合物为单环氧化合物或双环氧化合物；优选为双环氧化合物。单环氧化合物可调节乳化剂和乳液的粘度，但是双环氧化合物官能度更加合适，可与环氧树脂协同，调控乳化剂的亲油链段，所制备的乳化剂的环氧基团和分子链可与环氧树脂形成紧密的链缠结，乳化剂不易在乳液中析出，也增加了环氧树脂乳液的稳定性。
[0016]进一步地，所述单环氧化合物选自丙醇缩水甘油醚、丁醇缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中的至少一种。
[0017]进一步地，所述双环氧化合物选自乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、双酚A二缩水甘油醚、二(氧化缩水甘油)苯中的至少一种。
[0018]优选地，所述双环氧化合物为丁二醇二缩水甘油醚或己二醇二缩水甘油醚。
[0019]进一步地，所述乳化剂的制备方法为：按照相应添加量，将聚醚二元醇、环氧树脂和环氧化合物加入反应器中，再加入催化剂，边搅拌边使体系升温到140
‑
160℃，反应4
‑
20h后即可。
[0020]进一步地，所述催化剂的添加量为聚醚二元醇、环氧树脂和环氧化合物总质量的0.3
‑
0.8％；所述催化剂选自四氯化锡、三氟化硼、三氟化硼
‑
乙醚络合物、三苯基膦中的至少一种。
[0021]进一步地，所述环氧树脂乳液的制备方法为：将乳化剂和环氧树脂混合后在20
‑
60℃，200
‑
2000r/min下分散一段时间，再将水加入其中，之后在2000
‑
8000r/min的转速下进行高速乳化，乳化时间为2
‑
12h，完成后出料。
[0022]进一步地，所述固化剂为环氧有机硅类固化剂，所述固化剂的结构同时包括条件(a)和(b)：
[0023](a)主链带有环氧基、Si
‑
O
‑
Si键和N
‑
C键；
[0024](b)至少一个端基为
‑
Si(OR1)3；所述R1为包含1
‑
20个C的烷基。
[0025]进一步地，所述环氧基来源于烷烯基缩水甘油醚和/或缩水甘油醚烷氧基硅烷。
[0026]进一步地，所述Si
‑
O
‑
Si键来源于硅油、改性硅油、含氢硅油中的任意一种；优选为含氢硅油。
[0027]进一步地，所述
‑
Si(OR1)3来源于烯基烷氧基硅烷和/或缩水甘油醚烷氧基硅烷；优选为烯基烷氧基硅烷。
[0028]进一步地，所述固化剂的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述环氧树脂乳液体系包括：环氧树脂乳液及其固化剂；所述环氧树脂乳液的原料包括：按总质量计，环氧树脂5
‑
40％，端羟基聚醚20
‑
60％，乳化剂3
‑
15％，水补充余量至100％。2.根据权利要求1所述的环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述端羟基聚醚的数均分子量为200
‑
1500，羟值为80
‑
350mgKOH/g。3.根据权利要求2所述的环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述乳化剂的制备原料包括：按总质量计，环氧树脂15
‑
25％、聚醚二元醇5
‑
15％、环氧化合物补充余量；所述环氧树脂为氢化双酚A型环氧树脂或氢化双酚F型环氧树脂。4.根据权利要求3所述的环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述环氧化合物选自单环氧化合物或双环氧化合物，所述双环氧化合物为丁二醇二缩水甘油醚或己二醇二缩水甘油醚。5.根据权利要求3所述的环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述聚醚二元醇的数均分子量为200
‑
1000。6.根据权利要求1所述的环氧树脂乳液体系，其特征在于，所述固化剂为环氧有机硅类固化剂，所述固化剂的结构同时包括条件(a)和(b)：(a)主链带有环氧基、Si
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曼，卢桂峰，
申请(专利权)人：开封夸克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：