水性环氧树脂分散液制造技术

本发明专利技术涉及一种水性可分散环氧树脂E，包含衍生自脂肪族聚醚多元醇A，每个分子中具有至少两个环氧基团的环氧树脂B，每个分子中具有至少两个环氧基团的环氧树脂B’，它可以与B相同或与B不同，环氧官能脂肪酸酯D和芳族多元醇C的结构单元，本发明专利技术涉及它的制备方法和它的使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性环氧树脂分散液本专利技术涉及低VOC的水性环氧树脂，它的生产方法，和它在涂层应用特别是用于金属和混凝土涂层中的使用方法。立刻可以从EP I 266 920B1得知水性环氧树脂分散液特别用于金属涂层和腐蚀防护中的应用。然而溶剂型环氧树脂固化后释放出大量的挥发性溶剂，甚至常用的水性环氧树脂涂料组合物不能没有挥发性组分，因为这些化合物通常被用作聚结剂以促进形成连续和完整的薄膜。在大多数情况下，使用苯甲醇。一旦环境条件干燥和交联(这是常见的干燥机理，特别是在应用例如地板或大型金属部件的涂层中)，这种成分逐渐消失。这导致减速的硬度增强，因为聚结剂也用作增塑剂。较慢的硬度增强也导 致了涂层薄膜减速的耐水性增强，因为所述薄膜仍然保留了水或湿气的溶胀能力和渗透能力。因此本专利技术的目的是在不牺牲环氧树脂基的良好成膜性能，特别是环氧树脂基赋予的耐腐蚀性的情况下减少水性环氧树脂基涂料组合物干燥和交联过程中释放的挥发性材料的量。水性乳化环氧树脂可以有利地根据EP O 272 595A2制备，其中自乳化环氧树脂具有具体量为O. lmol/kg至4mol/kg (相当于所谓的“环氧当量”在250g/mol和10，OOOg/mol之间)的环氧基团物质并且基于反应混合物的质量，自乳化环氧树脂是(a)质量分数是50%至80%，优选55%至70%的每个分子包含至少两个环氧基团且具有具体量为O. 5mol/kg至10mol/kg (相当于环氧当量是100g/mol至2，000g/mol)的环氧基团物质的环氧化合物的缩合产物，质量分数是35%至17%，优选35%至20%的芳香族多元醇和质量分数是15%至3%,优选9%至4%的数均分子质量Mw是200g/mol至20，000g/mol的脂肪族多元醇与每个分子包含至少两个环氧基团且具有具体量为0. 5mol/kg至10mol/kg (相当于环氧当量是100g/mol至2，000g/mol)的环氧基团物质的环氧化合物的缩合产物，脂肪族多元醇中的OH基团的数量与缩合反应中使用的环氧化合物的环氧基团的数量的比是1:0. 85至1:3. 5且所述缩合产物中环氧基团物质的具体量在小于0. 02mol/kg和5mol/kg之间(相当于“环氧当量”在200g和至少50，000g/mol之间)。由具有合适的固化剂的环氧树脂和任选的颜料、填料和添加剂配制的涂料组合物通常也包含聚结剂，苯甲醇通常是优选的选择。如上文所述，这种成分增加了这样制备的涂料组合物的V0C。在本专利技术相关的研究和实验中已经发现这种聚结剂可以有利地被具有环氧基团的反应性脂肪酸酯替代，如上文所述，将它添加到反应混合物中以制备水性分散的环氧树脂。因此本专利技术涉及一种水性可分散环氧树脂E，包含衍生自脂肪族聚醚多元醇A，每个分子中具有至少两个环氧基团的环氧树脂B，每个分子中具有至少两个环氧基团的环氧树脂B’，它可以与B相同或与B不同，环氧官能脂肪酸酯D和芳族多元醇C的结构单元。本专利技术也涉及制备水性可分散环氧树脂E的方法，该方法包含在第一步骤中脂肪族聚醚多元醇A和每个分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂B在酸性催化剂的存在下反应，其中形成加合物AB。然后这种加合物AB在第二步骤中在进一步反应中与另一种环氧树脂B’、环氧官能脂肪酸酯D和芳族多元醇C反应。在一个优选的实施方案中，水性可分散环氧树脂E包含由以下成分衍生的结构单元，-脂肪族聚醚多元醇A，它是包含质量分数至少是20%的氧化乙烯基的聚氧化烯醚二醇，且优选数均分子质量Mn是O. 2kg/mol至20kg/mol,-每个分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂B，它优选具有聚醚结构，该聚醚结构又具有衍生自1，2，3-三羟基丙烷的结构部分的单元和衍生自芳香族二羟基化合物的结构部分的单元，-每个分子具有至少两个环氧基团的环氧树脂B’，它可以与B相同或与B不同，它 优选具有聚醚结构，该聚醚结构又具有衍生自1，2，3-三羟基丙烷的结构部分的单元和衍生自芳香族二羟基化合物的结构部分的单元，-环氧官能脂肪酸酯D，它是具有1-10个碳原子的至少单价的脂肪醇Dl和具有6-30个碳原子的单官能脂肪酸D2的酯，其中所述醇和所述脂肪酸中的至少一种在它的分子中具有环氧基团，和-芳族多元醇C，它是具有5-20个碳原子和至少两个羟基的芳香族化合物。脂肪族聚醚多元醇A优选是仅有氧化乙烯基团的聚乙二醇或共聚物，所述共聚物可以是氧化乙烯和氧化丙烯单元的无规共聚物或优选嵌段共聚物，并且优选具有至少两个轻基。它的数均分子量Mn是O. 2kg/mol至20kg/mol,优选O. 5kg/mol至12kg/mol,并且特别优选lkg/mol至10kg/mol。也优选使用这样的多元醇(特别是聚氧乙烯多元醇)的混合物，且特别优选两种这样的多元醇的混合物。环氧树脂B每个分子具有至少两个环氧基团，并且优选具有聚醚结构，该聚醚结构又具有衍生自1，2，3-三羟基丙烷的结构部分的单元和衍生自芳香族二羟基或多羟基化合物BI的结构部分的单元。通常，聚环氧化合物平均每个分子具有至少两个环氧基团。所述环氧化合物可以是脂肪族、脂环族、芳香族或杂环的并且也可以含有羟基。它们可以进一步包含在混合或反应条件下不发生干扰副反应的取代基，例如烷基或芳基取代基、醚基等等。优选地，这些环氧化合物基于多元醇优选二元醇B2、多元酚优选二元酚BI、所述酚BI的加氢产物和/或热塑性酚醛树脂B3 (在酸性催化剂存在下，一元酚或二元酚与醛特别是甲醒反应)的缩水甘油醚。所述环氧化合物B的环氧基团物质具体量优选是2mol/kg至6mol/kg,优选是 4mol/kg 至 5. 9mol/kg (“环氧当量”是 160g/mol 至 500g/mol,特别是 170g/mol至250g/mol)。多元酚BI可以提到例如间苯二酚、对苯二酚、2，2-双(4-羟基苯基)-丙烷(双酚A)、二羟基二苯基甲烷(双酚F)的同分异构混合物、四溴双酚A、4，4’ - 二羟基二苯基环己烷、4，4’ - 二羟基-3，3’ - 二甲基二苯基丙烷、4，4’ - 二羟基联苯、4，4’ - 二羟基二苯甲酮、二(4-羟基苯基)-1，I-乙烷、二(4-羟基苯基)-1，I-异丁烷、二(4-羟基-叔丁基苯基)-2, 2_丙烧、二(2_轻基蔡基)-甲烧、1，5_ 二轻基蔡、二(4_轻基苯基)甲烧、二(4_轻基苯基)醚和二(4-羟基苯基)砜以及上述化合物的氯化和溴化产品。在这方面特别优选双酚A。多元醇B2的聚缩水甘油醚也适合作为环氧树脂B。可提到的这种多元醇B2的实例是乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2_丙二醇、聚氧化丙烯二醇(具有二至十个1,2-氧化丙烯单兀)、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、1，5-戍二醇、1，6-己二醇、1，2, 6- 二轻基乙烧、甘油和二(4-羟基环己基)-2，2-丙烷。也可以使用多羧酸B4的聚缩水甘油酯，它由环氧氯丙烷或相似的环氧化合物的反应得到，所述环氧化合物是脂肪族、脂环族或芳香族多羧酸，例如草酸、琥珀酸、己二酸、戊二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、2，6-萘二羧酸和二聚亚麻酸。实例是己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯和六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。合适的环氧化合物的详细列举可以在A.M.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·费施彻，E·普鲁彻，
申请(专利权)人：氰特奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：