一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂及其制备方法和应用技术

技术编号：41181527 阅读：6 留言：0更新日期：2024-05-07 22:15

本发明专利技术涉及涂料助剂技术领域，本发明专利技术公开了一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂及其制备方法和应用，所述水性环氧固化剂的制备方法为：将甲醛、苯酚和多元胺混合后反应，得到曼尼希改性胺中间体；曼尼希改性胺中间体与缩水甘油醚反应后制得多胺加成物；多胺加成物与环氧树脂溶液反应后制得环氧‑多胺加成物；将环氧‑多胺加成物与单环氧化合物反应后制得水性环氧固化剂。本发明专利技术所得水性环氧固化剂与环氧树脂相容性好，有较长适用期，还使得水性环氧固化剂与环氧乳液复配后形成的双组分水性环氧涂料具有良好的水稀释性；且原料简单易得，反应过程简易，反应条件温和，易于操作。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料助剂，尤其涉及一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、水性环氧涂料因具有voc含量低、气味小、使用安全等优点，近年来得到了迅速的发展，从而使得水性环氧涂料的研究和应用受到人们的重视。而固化剂作为水性环氧体系的关键组分之一，对涂膜的物理和化学性能有着至关重要的影响。现有技术多采用将亲水链段以及环氧结构引入到未改性的多胺分子中来制备固化剂，但该方法所制备的固化剂存在稳定性差、固化后涂膜适用期短以及耐水性和硬度差的弊端。基于此，寻找与水性环氧树脂具有良好相容性、固化涂膜性能优良的水性环氧固化剂一直是环氧方面专家们努力的目标。

2、曼尼希胺具有难挥发、毒性低、较高活性、难吸收空气中水分、与环氧树脂相容性好、有较长适用期以及可常温固化等优点。因此，改性曼尼希胺水性环氧固化剂显得十分必要。

3、现有技术中，专利cn102516502b公开了一种曼尼希型水性环氧固化剂的制备方法，但其制备出胺结构一端具备伯氨基，最终交联密度可能达不到预期效果，其耐盐雾效果不佳；专利cn115572235a公开了一种腰果酚醛胺固化剂的制备方法，利用腰果酚代替苯酚类，但其并未涉及固化剂相关耐化性与力学性质测试结果，无法知晓其耐盐雾效果是否优良；专利cn114213630a公开了一种曼尼希改性胺类环氧树脂固化剂及其制备方法，利用2，6-二氯-3-氟苯乙酮代替苯酚类进行反应，但其反应胺类仅涉及乙二胺和二乙烯三胺两种脂肪胺，反应活性较大，测试结果仅涉及力学测试，无法知晓其耐化性能是否优异。

<p>4、因此，研究得到一种具有优良的机械性能、耐水性以及耐盐雾性的水性环氧固化剂及其制备方法和应用具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂及其制备方法和应用，使其解决现有水性环氧固化剂机械性能、耐水性以及耐盐雾性能差的技术问题。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，包括以下制备步骤：

4、(1)将甲醛、苯酚和多元胺混合后反应，得到曼尼希改性胺中间体；

5、(2)曼尼希改性胺中间体与缩水甘油醚反应后制得多胺加成物；

6、(3)多胺加成物与环氧树脂溶液反应后制得环氧-多胺加成物；

7、(4)将环氧-多胺加成物与单环氧化合物反应后制得水性环氧固化剂。

8、优选的，所述步骤(1)中，多元胺为间苯二甲胺、1,3-环己二甲胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和异佛尔酮二胺中一种或几种；甲醛、苯酚和多元胺的质量比为24～35:14～25:18～43。

9、优选的，所述步骤(1)中，反应的温度为60～80℃，反应的时间为4～6h。

10、优选的，所述步骤(2)中，缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和聚丁二醇缩水甘油醚中的一种或几种；反应的温度为60～70℃，反应的时间为3～5h。

11、优选的，所述步骤(3)中，环氧树脂溶液为环氧树脂和丙二醇甲醚的混合液；环氧树脂溶液的固含量为45～55％，环氧树脂为环氧树脂e-20、环氧树脂e-44和环氧树脂e-51中一种或几种。

12、优选的，步骤(3)中，反应的温度为60～70℃，反应的时间为2～4h。

13、优选的，所述步骤(4)中，单环氧化合物为苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚和邻甲基缩水甘油醚中一种或几种；反应的温度为60～70℃，反应的时间为1～3h；水性环氧固化剂的固含量为45～55wt％。

14、优选的，所述曼尼希改性胺中间体、缩水甘油醚、环氧树脂溶液和单环氧化合物的质量比为6～25:25～35:30～50:25～35。

15、本专利技术还提供了所述具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法所制得的水性环氧固化剂。

16、本专利技术还提供了所述水性环氧固化剂在双组分水性环氧涂料中的应用。

17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：

18、本专利技术所述水性环氧固化剂通过在曼尼希改性胺中间体上引入双酚a及聚醚链段制备而成，曼尼希胺中间体的加入不仅使得水性环氧固化剂与环氧树脂相容性好，有较长适用期，使得水性环氧固化剂与环氧乳液复配后形成的水性环氧涂料具有良好的水稀释性；且原料简单易得，反应过程简易，反应条件温和，所得水性环氧固化剂外观呈清澈透明黄棕色，储存稳定性超过6个月，活泼氢当量在200g/eq左右。

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【技术保护点】

1.一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，多元胺为间苯二甲胺、1,3-环己二甲胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和异佛尔酮二胺中一种或几种；甲醛、苯酚和多元胺的质量比为24～35:14～25:18～43。

3.根据权利要求2所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，反应的温度为60～80℃，反应的时间为4～6h。

4.根据权利要求2或3所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和聚丁二醇缩水甘油醚中的一种或几种；反应的温度为60～70℃，反应的时间为3～5h。

5.根据权利要求1所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，环氧树脂溶液为环氧树脂和丙二醇甲醚的混合液；环氧树脂溶液的固含量为45～55％，环氧树脂为环氧树脂E-

6.根据权利要求5所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，反应的温度为60～70℃，反应的时间为2～4h。

7.根据权利要求1所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，单环氧化合物为苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚和邻甲基缩水甘油醚中一种或几种；反应的温度为60～70℃，反应的时间为1～3h；水性环氧固化剂的固含量为45～55wt％。

8.根据权利要求1所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述曼尼希改性胺中间体、缩水甘油醚、环氧树脂溶液和单环氧化合物的质量比为6～25:25～35:30～50:25～35。

9.权利要求1～8任一项所述具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法所制得的水性环氧固化剂。

10.权利要求9所述水性环氧固化剂在双组分水性环氧涂料中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

3.根据权利要求2所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，反应的温度为60～80℃，反应的时间为4～6h。

5.根据权利要求1所述一种具有耐盐雾性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，环氧树脂溶液为环氧树脂和丙二醇甲醚的混合液；环氧树脂溶液的固含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪俊斌，刘冬立，刘胜普，王燕萍，闫磊，祝晓强，
申请(专利权)人：江苏富琪森新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

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