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一种水性环氧树脂涂料及其制备方法技术

技术编号:8677491 阅读:188 留言:0更新日期:2013-05-08 21:19
本发明专利技术公开了一种水性环氧树脂涂料及其制备方法,水性环氧树脂涂料的配方组分以重量份计主要包括:环氧树脂乳液100份,水性固化剂?10-50份,聚硫橡胶乳液5-40份。通过将配方量的环氧树脂乳液和聚硫橡胶乳液置于分散机中在10-30℃下进行分散,充分分散后加入配方量的水性固化剂再进行分散,充分分散后即制得水性环氧树脂涂料。本发明专利技术提供的涂料室温储存稳定性良好,力学性能优异,防腐蚀性强,可用于环保,船舶,汽车等领域。本发明专利技术方法工艺简单,环境友好,涂膜质量高,应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及环氧树脂涂料
,更为具体地说,是涉及。
技术介绍
:随着科学技术的发展,水性环氧树脂涂料因其附着力强,综合性能好,高环保等特点,近年来得到了广泛的发展,其在环保、建筑、地板、汽车和光纤等材料领域中得到了广泛的应用。目前水性环氧树脂涂料,虽然满足低VOC高环保的特点,但是仍然有以下不足:脆性大、耐冲击性能一般、防腐性能不能满足在有更高耐蚀性能要求的环境应用。因此,研制一种韧性好、防腐性能更好的、综合性能优异的水性环氧树脂涂料具有重要的科学意义和经济价值。近些年来,对环氧树脂涂料的改性具有很多方法,如采用聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、据甲基丙烯酸甲酯、液体橡胶、有机硅化合物等对环氧树脂进行改性。但是以热塑性聚合物改性环氧树脂往往导致树脂粘度上升,这对涂料的生产和施工都会产生不利的后果。Bobby Russella研究了端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂,发现随着橡胶粒子的粒径的减小,橡胶对环氧树脂的增韧效果就越好[Bobby Russella, Richard Chartoff.Theinfluence of cure conditions on the morphology and phase distribution in arubber-modified epoxy resin using scanning electron microscopy and atomic forcemicroscopy.Polymer.46(2005),785-798.]。然而,橡胶与环氧树脂存在一个相容性问题,这也间接性导致了涂料成膜后性能变差。液态聚硫橡胶是一种低分子量黏稠液体,分子量从800-3000不等。当聚硫橡胶和环氧树脂混合后,末端的硫醇基(-SH)可以和环氧基发生化学作用,赋予交联后 的环氧树脂较好的柔韧性和抗渗性能。王德武等人研制了聚硫橡胶改性环氧树脂油漆,但由于油性涂料中含有大量的有机溶剂,VOC含量高,对人类和环境的危害较大,根据国际法规对于VOC含量的要求,油性涂料逐渐被淘汰。水性涂料已成为涂料的一种重要的研究方向
技术实现思路
:针对现有环氧树脂涂料技术的现状与不足,本专利技术的目的旨在提供一种环保的、防腐性能优异的水性环氧树脂涂料及其制备方法。本专利技术提供的水性环氧树脂涂料,是以聚硫橡胶作为改性剂,加入到环氧树脂-胺固化体系中制备而成,其配方组分以重量份计主要包括:环氧树脂乳液100份水性固化剂10-50份聚硫橡胶乳液5-40份。在上述水性环氧树脂涂料技术方案中,优先选用包括以下制备组分(重量份计)构成的环氧树脂乳液: 环氧树脂100份大分子乳化剂10-20份 有机溶剂5-10份去离子水100-120份,其中大分子乳化剂的制备组分以重量份计主要包括:环氧树脂100份聚醚二元醇800-3200份催化剂0.1-0.6 份,其中的催化剂优先考虑选用三氟化硼乙醚、过硫酸钾或三苯基磷。在上述水性环氧树脂涂料技术方案中,优先选用包括以下制备组分(重量份计)构成的水性固化剂: 环氧树脂100份` 二元胺50-200份 有机溶剂30-50份 封端剂50-100份 乙酸I 3份去离子水230-450份,所述二元胺优先选用液体二胺;所述的封端剂优先考虑选用苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚或己基二缩水甘油醚。在上述水性环氧树脂涂料技术方案中,优先选用包括以下制备组分(重量份计)构成的聚硫橡胶乳液: 聚硫橡胶100份 乳化剂5-6份 聚乙烯醇4-6份 消泡剂0.5-1份去离子水100-150份。在上述水性环氧树脂涂料技术方案中,所述环氧树脂乳液和水性固化剂均可以从市场上购取,或自行制备。其中环氧树脂乳液可具体采用下述方法来制备:(I)将100重量份的环氧树脂、800-3200重量份的聚醚二元醇、0.1-0.6重量份的催化剂混合均匀,在90-120°C下经充分反应制得大分子乳化剂;(2)将100重量份的环氧树脂、10-20重量份的上述大分子乳化剂和5_10重量份的有机溶剂混合均匀,在50-60 V下,边搅拌边向体系中滴加去离子水,至体系由油包水变成水包油,之后搅拌反应l_3h,即得到环氧树脂乳液。所述水性固化剂可具体采用下述方法来制备:将100份环氧树脂、50-200份二元胺与30-50份有机溶剂混合均匀,于60-75°C下反应不少于4h,之后搅拌滴加50-100份封端剂,于80-90°C下反应不少于2h,再搅拌滴加1-3份乙酸,滴加完后维持不少于20min,减压蒸馏除去有机溶剂,搅拌滴加230-450份去离子水,滴加完毕后,于60-65°C下反应不少于lh,即得到水性固化剂。在上述水性环氧树脂涂料技术方案中,所述聚硫橡胶乳液为自行制备,可具体采用下述方法来制备:将100份聚硫橡胶、5-6份乳化剂、4-6份聚乙烯醇混合均勻,于50-70°C下预乳化不少于30min,之后搅拌滴加0.5-1份消泡剂,消泡剂滴加完后,搅拌滴加100-150份去离子水,去离子水滴加完后在转速1400-2000rpm下搅拌2_3h,即得到聚硫橡胶乳液。本专利技术所述的环氧树脂,优先考虑选用双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂。所述双酚A型环氧树脂可进一步优先考虑选自牌号为E-51、E-44、E-42、E_35、E_31、E-20和E-12等的双酚A型环氧树脂,所述双酚F型环氧树脂可进一步优先考虑选自牌号为F-51、F-46和F-44等的双酚F型环氧树脂。本专利技术所述的有机溶剂,可优先考虑选自丙酮、丁酮、乙醇、乙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇丁醚等;可进一步优先考虑选自乙二醇甲醚和二乙二醇二甲醚。本专利技术所述的所述聚醚二元醇,可优先考虑选自牌号为2000、4000、6000、8000、10000,20000的聚乙二醇,或牌号为2000、3000、4000等的聚丙二醇。本专利技术所述的二元胺,优先考虑选用液体二胺,进一步优先考虑选用二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、乙二胺、异佛二酮二胺、双(4-氨基环己基)甲烷、聚酰胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、间苯二甲基二胺等,再进一步优先考虑选用二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、乙二胺、异佛二酮二胺。本专利技术所述的封端剂,优先考虑选用苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、己基二缩水甘油醚等,进一步优先考虑选用苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚。本专利技术所述的乳化剂优先考虑选自牌号为0p-10、Span20、Span40、Span60、Span80、Tween20、Tween40、Tween60、Tween80的乳化剂和十二烧基苯横酸纳等,乳化剂可以是它们中的一种,也可以是它们中的两种或两种以上的混合物。本专利技术所述的聚乙烯醇优先考虑选用牌号为PVA124、PVA1788或PVA1799的聚乙烯醇。本专利技术公开的水性环氧树脂涂料可通过下述方法来制备:将配方量的环氧树脂乳液和聚硫橡胶乳液置于高速分散机中在10-30°C,1400-2000rpm的转速下进行分散,充分分散后加入配方量的水性固化剂再进行分散,充分分散后即制得水性环氧树脂涂料。本专利技术提供的水性本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种水性环氧树脂涂料,其特征在于配方组分以重量份计主要包括:环氧树脂乳液??????????????100份水性固化剂????????????????10?50份聚硫橡胶乳液??????????????5?40份。

【技术特征摘要】
1.一种水性环氧树脂涂料,其特征在于配方组分以重量份计主要包括: 环氧树脂乳液100份 水性固化剂10-50份 聚硫橡胶乳液5-40份。2.根据权利要求1所述的水性环氧树脂涂料,其特征在于所述环氧树脂乳液的制备组分以重量份计主要包括: 环氧树脂100份 大分子乳化剂10-20份 有机溶剂5-10份去离子水100-120份 其中大分子乳化剂的制备组分以重量份计主要包括: 环氧树脂100份 聚醚二元醇800-3200份 催化剂0.1-0.6份, 所述的催化剂为三氟化硼乙醚、过硫酸钾或三苯基磷。3.根据权利要求1所述的水性环氧树脂涂料,其特征在于所述水性固化剂的制备组分以重量份计主要包括: 环氧树脂100份 二元胺50-200份 有机溶剂30-50份 封端剂50-100份 乙酸1-3份去离子水230-450份, 所述二元胺为液体二胺 ,所述的封端剂为苯基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚或己基二缩水甘油醚。4.根据权利要求1所述的水性环氧树脂涂料,其特征在于所述聚硫橡胶乳液的制备组分以重量份计主要包括: 聚硫橡胶100份 乳化剂5-6份 聚乙烯醇4-6份 消泡剂0.5-1份去离子水100-丨50份》5.根据权利要求2所述的水性环氧树脂涂料,其特征在于所述环氧树脂乳液的制备方法如下: (1)将100重量份的环氧树脂、800-3200重量份的聚醚二元醇、0.1-0.6重量份的催化剂混合均匀,在90-120°C下经充分反应制得大分子乳化剂; (2)将100重量份的环氧树脂、10-20重量份的上述大分子乳化剂和5-10重量份的有机溶剂混合均匀,在50-60°C下,边搅拌边向体系中滴加去离子水,至体系由油...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪映寒刘斌
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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