非离子型自乳化水性环氧树脂及其制备方法及应用技术

非离子型自乳化水性环氧树脂及其制备方法及应用，该树脂由按质量份数计的二异氰酸酯15~55份、聚乙二醇单甲醚70~150份，乙酰氯丙酮溶液4~10份，混合后在35～65℃下反应1～5小时；再向上述混合体系中加入100至300份环氧树脂，加入催化剂0.5~5份混合后在40~85℃下反应1~5个小时得到，本发明专利技术还提供了将上述水性环氧树脂制备成制得水性环氧清漆的方法，本发明专利技术提供的非离子型水性环氧树脂，将聚乙二醇单甲醚链引入段后，不需要加入碱水或是挥发性有机一元弱酸，使乳液适用范围更广，配制更容易；同时使乳液交联固化后的网链分子量有所提高，交联密度下降，增韧了形成的涂膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非离子型自乳化水性环氧树脂及其制备方法及应用。
技术介绍
自上世纪30年代专利技术了环氧树脂的合成方法以来，由于其独特的化学结构与优异性能，使其作为浇注、浸溃、层压料、粘接剂、涂料等广泛应用于国防、国民经济各部门，尤其在涂料应用方面得到广泛的关注和应用。环氧树脂涂料品种很多，按合成原料主要分为双酚A型环氧树脂，脂环族环氧树脂和非双酚A型环氧树脂。由于双酚A型环氧树脂产量最大，价格较低，工业应用最广泛，所以通常将其简称为环氧树脂。本说明书中所提及的环氧树脂主要指双酚A型环氧树脂。双酚A型环氧树脂具有以下突出优点抗化学品性能优良，耐碱性尤其突出；具有优良的附着力，特别是对金属表面的附着力更强；制备的漆膜保色性较好，且具有良好的热稳定性能和电绝缘性；漆膜收缩率小，强度高，耐磨性好。传统的环氧树脂多为溶剂型的，难溶于水，溶于芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂，不但费用较高，且具有挥发性、可燃性，这使得环氧树脂的使用受到环境污染、施工安全性等方面的限制。随着对环境保护的要求日益迫切和严格，不含挥发性的有机化合物(N0C)，或低挥发性有机化合物(LV0C)，或不含有害空气污染物(HAP)的体系已成为新型材料必备的指标之一。水性环氧树脂体系，即环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系，正是在保留传统环氧树脂各个优点的基础上，适应了新时代发展和要求， 具备了低毒，环保，安全，价廉，更易施工等优势。自乳化法就是用化学法就是将水性基团引入到环氧树脂分子中，使其具有亲水性，使其可在水中均匀、稳定分散。按照引入的亲水表面活性基团的性质，可将化学法改性制备的水性环氧树脂乳液分为阴离子型、阳离子型和非离子型。起初曹瑞军等人们用马来酸酐与环氧树脂的侧羟基进行酯化反应，将羧基引入到环氧分子中(范一波，曹瑞军，范圣强，自乳化水性环氧树脂的合成，高分子材料科学与工程，Vol. 22，NO. 4，40-43，2006)，用碱性水溶液中和乳化得到自乳化水性环氧树脂乳液。由于含有羧基阴离子，在混凝土表面具有很好的附着力。但是，在碱性水溶液中长期放置，酯键容易水解皂化而破乳沉降，贮存稳定性较差，只能在使用时即时乳化，带来诸多不便。中国专利ZL200710018757. 3利用多异氰酸酯将2，2- 二羟甲基丙酸接在了 E-44环氧树脂的侧羟基上，形成了含羧基的环氧树脂，可用碱性水溶液稀释成自乳化阴离子环氧树脂乳液，该乳液的贮存稳定性大大提高。但是，由于是阴离子型乳液，不能与阳离子型乳液混合，使其应用领域受到一定限制。如水性浙青混凝土是目前通用的方便、环保型筑路材料，并且有很大的发展前景。但是，该类材料与基面的粘接强度、耐磨性能和抗车辙性能等都是亟待坚决的问题，而环氧树脂的加入能大大提高这些性能。然而，目前乳化浙青都采用阳离子乳化剂，阴离子型水性环氧树脂乳液不能该类乳化浙青混合。也有文献报道将季铵盐或铵盐引入到环氧树脂的侧链上形成阳离子型环氧树脂乳液，但在这种体系中，环氧树脂容易开环或自身聚合，使其贮存稳定性大大降低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种非离子型水性环氧树脂及其制备方法，用二异氰酸酯直接与聚乙二醇单甲醚中的端羟基反应，将亲水的聚乙二醇基团与二异氰酸酯以物质的量比例为1:1反应制成预聚体；该预聚体继续与环氧树脂中的侧羟基完全反应，终产物可直接加水配成性能稳定的非离子型水性环氧树脂乳液，该乳液既不损害环氧基团，使其保持原有性能，又可以与乳化浙青以及其它阳离子、阴离子、非离子等各种乳液以任何比例混合，可得到施工方便，贮存稳定性好混合乳液。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的非离子型自乳化水性环氧树脂，是结构如下式的化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
非离子型自乳化水性环氧树脂，其特征在于，是结构如下式的化合物：FDA00002492296200011.jpg

【技术特征摘要】
1.非离子型自乳化水性环氧树脂，其特征在于，是结构如下式的化合物2.—种权利要求I所述的非离子型自乳化水性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤，包括如下步骤按质量份数计二异氰酸酯15 55份、聚乙二醇单甲醚70 150份，乙酰氯丙酮溶液4 10份，混合后在35飞5°C下反应I飞小时；再向上述混合体系中加入100至300份环氧树脂，加入催化剂O. 5飞份混合后在4(T85°C下反应I飞个小时，得到非离子型自乳化水性环氧树脂， 所涉及的化学反应方程式如下3.—种权利要求I或2所述的非离子型自乳化水性环氧树脂的应用，...

【专利技术属性】
技术研发人员：常刚，曹瑞军，房忠芳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：