CN103881058A

CN103881058A - 一种高性能的水性环氧固化剂的制备方法

Info

Publication number: CN103881058A
Application number: CN201410129110.8A
Authority: CN
Inventors: 全洪晖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种高性能的水性环氧固化剂的制备方法。制备方法为使用带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的胺与标准液体环氧树脂缩合反应，得到带亲水侧链的中间物，中间物与多胺进行缩合反应，得到的最终反应产物是带亲水侧链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。本发明制备方法简单，制备出来的水性环氧固化剂性能稳定，可以直接乳化液体环氧树脂，同环氧树脂交联固化后可以得到高光泽的涂层表面，为水性环氧涂料应用于表面装饰涂料提高一个巨大的市场潜力。

Description

一种高性能的水性环氧固化剂的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种高性能的水性环氧固化剂及其制备方法。

背景技术：

由于环保的压力，现代水性树脂材料越来越多的用于涂料、油墨及胶粘剂，替代传统的油性树脂材料。水性环氧树脂及固化剂体系是指环氧树脂配合水性固化剂后体系以微粒或液滴的形式乳化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。由于环氧树脂是线型结构的热固性树脂，所以施工前必须加入水性环氧固化剂，在室温环境下发生化学交联反应，环氧树脂固化后就改变了原来可溶可熔的性质而变成不溶不熔的空间网状结构，显示出优异的性能。水性环氧固化剂的诸多优点：

一是固化体系适应能力强，对众多底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等；

二是环保性能好，还具有不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染，因而满足当前环境保护的要求；

三是真正水性化，以水作为分散介质，价格低廉、无气味、不燃，储存、运输和使用过程中的安全性也大为提高；

四是操作性佳，水性环氧树脂涂料的施工操作性能好，施工工具可用水直接清洗，可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间，并保证有很高的交联密度。这是通常的水性丙烯酸涂料和水性聚氨酯涂料所无法比拟的。

但是水性环氧体系固化物同油性环氧固化体系比,表面光泽低,不能替代油性环氧固化体系在装饰性上的应用,比如高光的地板漆、高光的石材或混凝土装饰涂料。

发明内容：

本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，提供一种水性环氧固化剂，可以直接乳化液体环氧树脂，同环氧树脂交联固化后可以得到高光泽的涂层表面。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高性能的水性环氧固化剂的制备方法，使用带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的胺与标准液体环氧树脂缩合反应，得到带亲水侧链的中间物，中间物与多胺进行缩合反应，得到的最终反应产物是带亲水侧链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

其中，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的胺是带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺或双端胺。

所述的水性环氧固化剂的制备方法，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺是亨斯迈公司的M2070或M1000，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的双端胺是亨斯迈公司的ED2003、ED900、ED600、扬州晨化的ED2003、ED900或ED600。

所述的水性环氧固化剂的制备方法，使用1mol的带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺与2mol的标准液体环氧树脂缩合反应，得到双环氧基团封端的带亲水侧链的中间物A，1mol的中间物A与2mol的多胺，进行缩合反应，每个环氧基上缩合接枝上一个独立的多胺，得到的最终反应产物是带亲水侧链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

所述的水性环氧固化剂的制备方法，使用1mol的带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的双端胺与4mol的标准液体环氧树脂缩合反应，得到四环氧基团封端的带亲水中间链的星型中间物B，1mol的星型中间物B与4mol的多胺，进行缩合反应，每个环氧基上缩合接枝上一个独立的多胺，得到的最终反应产物是带亲水中间链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的星型多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

所述的水性环氧固化剂的制备方法，多胺是聚醚胺T-403、D230、D400、IPDA、乙烯胺EDA、DETA、TETA、TEPA或ECA-29中的一个或多个。

所述的水性环氧固化剂的制备方法，促进剂是壬基酚、苯甲醇、K54、DMP-30、AEP或水杨酸中的一个或多个。

根据水性环氧固化剂的制备方法得到的产品。所述产品的用途，将产品同标准液体环氧树脂混合后，可以将液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，得到固化后的涂膜。

本发明的有益效果如下：

本发明制备方法简单，制备出来的水性环氧固化剂性能稳定，可以直接乳化液体环氧树脂，同环氧树脂交联固化后可以得到高光泽的涂层表面，为水性环氧涂料应用于表面装饰涂料提高一个巨大的市场潜力。

附图说明

图1是单端胺的化学反应结构示意图。

图2是双端胺的化学反应结构示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图例，进一步阐述本发明。

实施例1

取1mol的M2070加入有恒温水浴的烧杯，并加入2mol液体环氧树脂DER331,开动搅拌器，速度设定600-1000转/分钟，一边搅拌一边升温到70摄氏度，保持3小时，得到粘稠的1mol中间物A，继续搅拌，一次性迅速加入2mol聚醚胺T403，为放热反应，开启冷水冷却水浴，反应物温度控制低于80摄氏度，混合120分钟，得到反应产物为清澈透明粘稠的液体，按反应物重量比加入10%的壬基酚、8%的苯甲醇，4%的AEP、最后加入50%去离子水，混合均匀，得到最终产物水性环氧固化剂，取60-70份该产品同100份标准液体环氧树脂DER331混合后，可以将该液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，固化后的涂膜坚硬、光泽高。

实施例2

取0.5mol的ED2003加入有恒温水浴的烧杯熔解，并加入2mol液体环氧树脂DER331,开动搅拌器，速度设定600-1000转/分钟，一边搅拌一边升温到70摄氏度，保持3小时，得到粘稠的1mol中间物B, 继续搅拌，一次性迅速加入1mol聚醚胺T403和1mol聚醚胺D230，为放热反应，开启冷水冷却水浴，反应物温度控制低于80摄氏度，混合120分钟，得到反应产物为清澈透明粘稠的液体，按反应物重量比加入10%的壬基酚、8%的苯甲醇，4%的AEP、最后加入50%去离子水，混合均匀，得到最终产物水性环氧固化剂，取60-70份该产品同100份标准液体环氧树脂DER331混合后，可以将该液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，固化后的涂膜坚硬、光泽高。

实施例3

取0.5mol的ED900加入有恒温水浴的烧杯熔解，并加入2mol液体环氧树脂DER331,开动搅拌器，速度设定600-1000转/分钟，一边搅拌一边升温到70摄氏度，保持3小时，得到粘稠的1mol中间物B, 继续搅拌，一次性迅速加入2mol乙烯胺DETA，为放热反应，开启冷水冷却水浴，反应物温度控制低于80摄氏度，混合120分钟，得到反应产物为清澈透明粘稠的液体，按反应物重量比加入10%的壬基酚、8%的水杨酸，4%的AEP、最后加入50%去离子水，混合均匀，得到最终产物水性环氧固化剂，取60-70份该产品同100份标准液体环氧树脂DER331混合后，可以将该液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，固化后的涂膜坚硬、光泽高。

实施例4

取0.5mol的ED600加入有恒温水浴的烧杯熔解，并加入2mol液体环氧树脂DER331,开动搅拌器，速度设定600-1000转/分钟，一边搅拌一边升温到70摄氏度，保持3小时，得到粘稠的1mol中间物B, 继续搅拌，一次性迅速加入1mol乙烯胺EDA和1mol乙烯胺TETA，为放热反应，开启冷水冷却水浴，反应物温度控制低于80摄氏度，混合120分钟，得到反应产物为清澈透明粘稠的液体，按反应物重量比加入10%的K54、8%的DMP-30，4%的AEP、最后加入50%去离子水，混合均匀，得到最终产物水性环氧固化剂，取60-70份该产品同100份标准液体环氧树脂DER331混合后，可以将该液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，固化后的涂膜坚硬、光泽高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种高性能的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，使用带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的胺与标准液体环氧树脂缩合反应，得到带亲水侧链的中间物，中间物与多胺进行缩合反应，得到的最终反应产物是带亲水侧链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

2.根据权利要求1所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的胺是带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺或双端胺。

3.根据权利要求2所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺是亨斯迈公司的M2070或M1000，带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的双端胺是亨斯迈公司的ED2003、ED900、ED600、扬州晨化的ED2003、ED900或ED600。

4.根据权利要求2所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，使用1mol的带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的单端胺与2mol的标准液体环氧树脂缩合反应，得到双环氧基团封端的带亲水侧链的中间物A，1mol的中间物A与2mol的多胺，进行缩合反应，每个环氧基上缩合接枝上一个独立的多胺，得到的最终反应产物是带亲水侧链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

5.根据权利要求2所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，使用1mol的带EO亲水链段或EO、PO杂合的亲水链段的双端胺与4mol的标准液体环氧树脂缩合反应，得到四环氧基团封端的带亲水中间链的星型中间物A，1mol的星型中间物B与4mol的多胺，进行缩合反应，每个环氧基上缩合接枝上一个独立的多胺，得到的最终反应产物是带亲水中间链EO/PO结构和带亲油双酚A结构的星型多胺，加入促进剂，用去离子水稀释后即得到水性环氧固化剂产品。

6.根据权利要求1所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，多胺是聚醚胺T-403、D230、D400、IPDA、乙烯胺EDA、DETA、TETA、TEPA或ECA-29中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的水性环氧固化剂的制备方法，其特征在于，促进剂是壬基酚、苯甲醇、K54、DMP-30、AEP或水杨酸中的一个或多个。

8.根据以上任一权利要求所述的水性环氧固化剂的制备方法得到的产品。

9.根据权利要求8所述产品的用途，其特征在于，将产品同标准液体环氧树脂混合后，可以将液体环氧树脂直接乳化成白色乳液，得到固化后的涂膜。