CN108329438A - 一种高耐酸水性环氧分散体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐酸水性环氧分散体及其制备方法，该制备方法先通过溶液聚合将10～30份丙烯酸类单体和1～3份硅烷偶联剂在105～120℃和引发剂作用下接枝到环氧树脂分子中，然后用10～30份仲胺醇与接枝后的环氧树脂开环反应，引入亲水性的羟基，加酸中和改性树脂中的碱性叔胺基团，最后加水高速分散乳化得到水性环氧分散体，与水性环氧固化剂配成清漆，室温固化，涂膜综合了丙烯酸酯树脂和环氧树脂的优良性能，光泽度高、硬度高，尤其是耐酸性得到很好提升，在10％的硫酸溶液中浸泡一个星期无变化，能够被用于多种领域中。

Description

一种高耐酸水性环氧分散体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料分散体，特别是涉及一种高耐酸水性环氧分散体及其制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
近些时，溶剂型涂料向无溶剂型和水性涂料的转变已成为必然趋势，其中无溶剂型涂料由于固化太致密，基材中的水汽无法排除，会产生起泡、变形、甚至脱落等涂膜病态，水性涂料透气性很好，干燥后的涂膜具有微空隙，能成功解决由于水汽产生的渗透压积聚引起的涂膜空鼓起泡剥离的问题，使涂层免于被破坏，同时还保护了基体。涂料中的环氧树脂涂料分子中有活泼的环氧基，还有醚键、羟基等强极性基团，在与固化剂作用后赋予了环氧树脂涂料优良的附着力、耐化学品性，可用于多种领域，因此开发出一款无污染、高性能的水性环氧涂料将会有巨大的市场前景。
目前，环氧树脂水性化有三种方式：(1)机械法，通过球磨机等利用高速剪切作用将环氧树脂磨成细小颗粒，然后加入乳化剂水溶液，超声波混合后形成水性环氧分散体，这种方式虽方便，但乳液粒径在微米以上，粒子形状不规则且尺寸分布宽，体系不稳定，易发生沉降和破乳。(2)相反转法，通过外加乳化剂的方式经过高速剪切作用实现聚合物溶液由油包水状态转变为水包油状态，乳化剂对乳液影响较大，相反转法得到的环氧乳液仍然不够稳定，放置一段时间就会分层，而且一旦破乳很难恢复。(3)自乳化法，通过向环氧树脂主链上引入亲水基团使环氧树脂自身具备亲水性，从而能够自乳化分散在水中。自乳化环氧树脂乳液不存在破乳现象，可以与颜填料一起研磨成色浆，调色部分既可放在固化剂部分，又可放在环氧乳液部分。
中国发明专利申请CN102358815A先用不饱和脂肪酸与环氧树脂反应得到环氧酯预聚体，然后用丙烯酸类单体接枝环氧酯预聚体，此方法前期酯化反应温度极高造成能源浪费，后面接枝反应过程的助溶剂也没有脱除，消耗掉环氧基而想室温自干只能合成水性催干剂，使工艺变得复杂而且增大成本。
中国发明专利申请CN101899196B用外乳化和自乳化相结合的方式，先用对氨基苯甲酸与酚醛环氧树脂开环引入亲水性强的羧基，加水乳化时加入适量的表面活性剂进行辅助乳化得到水性酚醛环氧树脂乳液，该发明选用了含伯胺的活性基团与环氧基开环，反应很迅速难以控制易凝胶，反应完后分子结构中的仲胺基团与环氧基也能开环，得到的乳液放置一段时间自身会交联，乳液粘度变大。
中国发明专利申请CN101157751A利用2,2-二羟甲基丙酸中的羧基与环氧树脂中的羟基反应后，-NCO基团再与2,2-二羟甲基丙酸中的羟基反应，碱中和成盐后乳化，该方法制备的水性环氧乳液与固化剂配后，漆膜硬度虽高，但附着力只有1级，在水中泡5天就起泡，并且环氧树脂中的羟基与2,2-二羟甲基丙酸中的羧基反应在没有催化剂条件下是很困难的。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术的不足，提供一种无需催化剂，方法环保的水性环氧分散体及其制备方法，该分散体与固化剂作用后得到环保且硬度、耐酸性各方面性能都很优异的水性环氧树脂清漆。
本发明先通过溶液聚合接枝丙烯酸类单体和硅烷偶联剂到环氧分子链中，然后用仲胺醇与接枝后的环氧树脂中的部分环氧基开环引入亲水基团，单纯用丙烯酸类单体进行接枝只适用与环氧值较小，分子量较大的环氧树脂，E‐51、E‐44分子链中接枝位点很少较难通过接枝少量的羧基而获得水溶性而引入太多的丙烯酸单体会造成涂膜的耐溶剂性变差，接枝在环氧值较小，分子量较大的环氧树脂上也会发生羧基与环氧基的开环副反应使环氧基更少，后期固化的交联密度不够造成漆膜性能不达标，本发明为解决这些问题，先接枝丙烯酸类单体增加漆膜硬度、光泽度、丰满度以及耐侯性，同时引入少量亲水羟基，再与仲胺醇开环反应获得水溶性，最终涂刷的漆膜光泽高、流平性好、硬度高、耐酸性能好。
为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高耐酸水性环氧分散体，其化学式为：
其中n为0～5。
所述的高耐酸水性环氧分散体的制备方法，包括以下步骤：
1)接枝丙烯酸单体与硅烷偶联剂：将环氧树脂与有机溶剂混合，通氮气保护，升温到60～70℃溶解混合均匀，然后继续升温到105～120℃，滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液，保温反应3～4h；
2)仲胺醇与环氧树脂开环反应：在步骤1)的基础上降温到80～90℃，滴加仲胺醇溶液，保温反应1～2h，减压蒸馏脱除溶剂，降温到55～70℃，中和至体系PH为5～7，在高速分散下加水乳化，发生完全相反转，得到水性环氧分散体；
以质量分数计，原料的用量为：
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、E-44、酚醛环氧树脂F-51和F-44中的一种或多种；
所述的仲胺醇为二乙醇胺、N-苯基乙醇胺和甲基乙醇胺中的一种或多种。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述丙烯酸类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯腈中的一种或多种。
优选地，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或多种。
优选地，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或多种。
优选地，所述的有机溶剂为正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚中的一种或多种。
优选地，所述滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液是在冷凝回流和机械搅拌下滴加。
优选地，中和至体系PH为5～7是通过滴加冰醋酸实现。
优选地，所述的高速分散的分散速度为2000～4000rpm。
优选地，所述的加水乳化的加水速度先慢速滴加，相反转完全后再快速滴加；加水乳化至体系变白；所述滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液的滴加时间为2～3h。
与现有技术相比，本发明具有如下突出效果：
1、仲胺醇与环氧开环反应过程容易控制，易发生不需要添加催化剂且没有副反应，接枝的丙烯酸类单体也引入了羟基亲水基团，可以减少仲胺醇的用量，减少环氧基团的开环，因而可以在获得水溶性的同时保证分子中有足够的环氧基剩余，固化时有足够的交联密度，合成的分散体粒径只有几十纳米，贮存稳定性优良。
2、本发明产品乳液耐酸性优良，环氧树脂的固化是通过环氧基团与固化剂中仲胺的氨基氢发生开环交联反应，反应后的产物含叔胺基团呈碱性，这就导致水性环氧树脂的耐酸性不是很好，本发明在仲胺醇与环氧基开环后用酸中和，中和度控制在105％～110％之间，体系中一些残存游离的羧基可与固化后产物中的叔胺反应，大大提高了水性环氧树脂的耐酸性，在10％的硫酸溶液中浸泡一个星期无变化。
3、本发明选用了分子量不高、粘度相对较小的环氧树脂改性，避免了在合成中为了降低粘度而加入大量溶剂对环境和资源造成的污染和浪费，解决了小分子量环氧树脂由于接枝位点太少而无法用丙烯酸类单体改性得到稳定乳液的问题。
4、本发明用于改性的丙烯酸类和有机硅类单体提升了其柔韧性、耐侯性、光泽度、丰满度、耐高低温性等，使树脂能够被用于多种场合，尤其是一些对性能要求很高的地坪涂料。
5、本发明所述的产品乳液不加固化剂也可以室温干燥成膜，可以作为单组分使用。
6、本发明所述的产品分子链中含有环氧基、羟基等活性基团，因而可选用多种类型的固化剂。
附图说明
图1为实施例4水性环氧分散体粒径分布图。
图2为实施例4和对比例的TG测试图。
图3为实施例4水性环氧分散体的红外谱图。
图4为实施例4水性环氧分散体的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述，需要说明的是，实施例并不构成对本发明要求保护范围的限定。
实施例1
按上面配方将环氧树脂和有机溶剂(正丁醇和丙二醇甲醚质量比2:3)加入到装有机械搅拌、回流冷凝管及氮气导入口的反应容器中，通氮气保护，升温到60℃，混合均匀后继续升温到105℃，缓慢滴加丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂A‐151和过氧化苯甲酰的混合溶液，滴加2小时，保温反应3小时。降温到80℃，缓慢滴加二乙醇胺，滴加1.5h，保温反应1.5h。减压蒸馏脱除溶剂，降温到60℃，滴加冰醋酸中和至体系PH为6～7之间，在高速分散机搅拌下加水至体系变白发生完全相反转得到水性环氧分散体。
制备的水性环氧分散体与邦和901按2:1混合后加10％的水搅拌均匀，涂刷在马口铁片上，有关性能测试结果见表2。
实施例2
按上面配方将环氧树脂和有机溶剂正丁醇、丙二醇甲醚加入到装有机械搅拌、回流冷凝管及氮气导入口的反应容器中，通氮气保护，升温到60℃，混合均匀后继续升温到105℃，缓慢滴加丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、A‐151和过氧化苯甲酰的混合溶液，滴加2小时，保温反应3小时。降温到80℃，缓慢滴加甲基乙醇胺，滴加2h，保温反应1h。减压蒸馏脱除溶剂，降温到60℃，滴加冰醋酸中和至体系PH为5～6之间，在高速分散机搅拌下加水至体系变白发生完全相反转得到水性环氧分散体。
制备的水性环氧分散体与邦和901按5:2混合后加10％的水搅拌均匀，涂刷在马口铁片上，有关性能测试结果见表2。
实施例3
按上面配方将环氧树脂和有机溶剂正丁醇、丙二醇甲醚加入到装有机械搅拌、回流冷凝管及氮气导入口的反应容器中，通氮气保护，升温到60℃，混合均匀后继续升温到110℃，缓慢滴加丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、A‐151和过氧化苯甲酰的混合溶液，滴加2小时，保温反应4小时。降温到80℃，缓慢滴加二乙醇胺，滴加2h，保温反应1h。减压蒸馏脱除溶剂，降温到60℃，滴加冰醋酸中和至体系PH为5～6之间，在高速分散机搅拌下加水至体系变白发生完全相反转得到水性环氧分散体。
制备的水性环氧分散体与邦和901按3:1混合后加10％的水搅拌均匀，涂刷在马口铁片上，有关性能测试结果见表2。
实施例4
按上面配方将环氧树脂和有机溶剂正丁醇、丙二醇甲醚加入到装有机械搅拌、回流冷凝管及氮气导入口的反应容器中，通氮气保护，升温到60℃，混合均匀后继续升温到110℃，缓慢滴加丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、A‐151和过氧化苯甲酰的混合溶液，滴加2小时，保温反应4小时。降温到80℃，缓慢滴加二乙醇胺，滴加2h，保温反应1h。减压蒸馏脱除溶剂，降温到60℃，滴加冰醋酸中和至体系PH为5～6之间，在高速分散机搅拌下加水至体系变白发生完全相反转得到水性环氧分散体。
制备的水性环氧分散体与邦和901按2:1混合后加10％的水搅拌均匀，涂刷在马口铁片上，有关性能测试结果见表2。
测试E-51树脂以及水性环氧分散体的红外谱图，通过图3对比发现，3400㎝-1左右的羟基峰在引入了亲水的羟基改性后，峰面积增大了，1720㎝-1左右出现了一个明显的峰，这是引入了丙烯酸类单体出现了酯基的特征峰，910㎝-1左右处的环氧基特征峰有所削弱，一部分环氧基参与了开环反应导致了环氧基的消耗，但分子中还有部分环氧基剩余。对实施例4得到的水性环氧分散体作核磁共振氢谱分析，图4中δ＝2.36～2.61和δ＝3.04分别为端环氧基的两个碳原子上的质子的化学位移，δ＝2.55和δ＝3.42分别为二乙醇胺中两个碳原子上质子的化学位移，而δ＝4.16是端羟基上质子的化学位移，δ＝6.85～7.63都是苯环上质子氢的化学位移，其余δ＝1.16～4.89都是引入的丙烯酸类单体中酯基、羟基上质子氢的化学位移。通过红外谱图和核磁共振氢谱图的分析可以看出丙烯酸类单体和二乙醇胺都引入到了环氧的分子链段中，得到如下预设结构的水性环氧分散体。其中n＝0.1～0.28。
双酚A型环氧树脂有良好的物理机械性能，耐化学药品性，其型号众多，分子式如下：
其中n在0～25之间，根据n值的大小进行划分，n平均值小于2时为低相对分子质量环氧树脂，环氧值0.23～0.59，国产型号E35、E42、E44、E51等；n值在2～5之间为中等相对分子质量环氧树脂，环氧值0.12～0.23，国产型号E12、E20；而n大于5的树脂为高相对分子质量树脂，环氧值小于0.12，国产型号E03、E06。要保证产物结构分子中有足够的环氧基，能形成足够的交联密度，这是保证最终涂膜性能的关键因素，选择的双酚A型环氧树脂的n值不能过大，因而在n＝0～5的中低相对分子质量的环氧树脂中选择；环氧值越高，n值越小，当n＝0，没有中间的循环结构，环氧值高达0.59，但同时与丙烯酸类单体接枝的活性位点亚甲基碳的数量会越少，接枝的效率越低，n值也不能太小。综合环氧值和接枝位点两方面的因素考虑，本发明4个实施例都选择了n＝0.1～0.28的双酚A型环氧树脂E51作为基础改性树脂的一部分。但实施例1、2、3改性的环氧树脂主体中除了n＝0.1～0.28的双酚A型环氧树脂E51，还有酚醛环氧树脂F51，利用酚醛环氧树脂环氧官能度较高的优势期望形成更为致密的涂膜，因此得到的产物除了上述这种结构的分子外还有酚醛环氧的结构，虽然酚醛环氧树脂的官能度较高，但发现其与丙烯酸类单体接枝反应的活性不及环氧树脂E51，残留的单体影响最终漆膜的性能(表2)，F51的粘度比E51大，要保证最终产品的施工性，实施例1、2、3的固含量都在50％左右。
表1实施例基本理化性能
对比例
珠海吉力水性环氧乳液WE-319与对应的水性环氧固化剂GH-109按质量比4:1加30％水配成清漆，刷涂在打磨后的马口铁上，7天后观察测试性能。
表2为实施例1、2、3、4和对比例水性环氧清漆的各项性能。
表2实施例水性环氧清漆性能
从表中对比例测试的性能可以看出，目前市面上水性环氧清漆的性能还有待改进，尤其是硬度和耐酸性方面，大部分室温固化下硬度都只有2H，达到3H的耐冲击性不够好，在10％的硫酸中浸泡2天，漆膜会起泡、变色甚至脱落。本发明合成的水性环氧分散体与市面上的胺类固化剂搭配，各项性能都达到甚至优于溶剂型环氧树脂的性能，从表中测试的性能(实施例1、2、3、4)看，实施例4的综合性能是最好的，硬度可达到4H，柔韧性小于1mm，1kg重锤从100cm高度正反冲漆膜都无裂纹或剥落，在水和20％NaOH溶液中浸泡1个月也没有起泡、剥落或变色，在10％的硫酸溶液中可浸泡一个星期无变化。实施例1、2、3在硬度、柔韧性等方面与对比例相差不大，但耐水、耐酸性都要优于对比例，不会出现起泡、变色、剥落的现象，这在应用上有显著的优势。
在环氧树脂分子链中引入刚性的苯环结构，增加了固化物分子链链段的刚性，从而改善了最终产物的耐热性，从图2的TG测试中看到，对比例漆膜的分解温度在105℃左右，而实施例4漆膜的分解温度在120℃左右，耐热性提高，扩宽了水性环氧涂料的应用领域。引入的软单体丙烯酸乙酯改善了环氧树脂的脆性，对比例中看到漆膜只能承受1kg重锤从70cm的高度冲下，70cm以上就会出现漆膜破裂，而实施例能够承受1kg重锤从100cm高度正反冲都无裂纹或剥落。硅烷偶联剂增加了与基材的附着力，实施例的附着力可以达到0级的水平。甲基丙烯酸羟乙酯引入了亲水的羟基，二乙醇胺只需反应掉15％的环氧基团便能获得足够的水溶性，分子中留下了足够的环氧基与固化剂交联反应。
用马尔文粒度仪测试实施例4和对比例中珠海吉力水性环氧乳液WE-319的粒径得到图1，图1中看本发明合成的水性环氧分散体粒径只有70nm左右，且分布范围窄，而珠海吉力水性环氧乳液WE-319粒径有399nm，分布范围较宽，合成的水性环氧分散体粒径比市面上的水性环氧分散体粒径要小很多，粒径越小，乳胶粒的总表面积越大，固化剂在乳胶粒表面的分布浓度相对较低，固化反应速度相对较慢，固化剂有充分的时间与空间扩散进入乳胶粒内部与环氧树脂进行固化反应，因此能够形成均一的固化完全的硬膜。相反，乳胶粒粒径较大时，乳胶粒总表面积小，固化剂在胶粒表面的浓度较高，乳胶粒表面快速固化，随着固化的进行，界面壳层变硬而阻止了固化剂进一步向乳胶粒内部扩散，导致乳胶粒内部固化不完全，形成涂膜物理化学性能下降。本发明合成的水性环氧分散体性能优越，能够被用于多种场合，具有巨大的市场应用前景。
需要说明的是，本发明保护范围不受实施例的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高耐酸水性环氧分散体，其特征在于，该高耐酸水性环氧分散体的化学式为：
其中n为0～5。
2.权利要求1所述的高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)接枝丙烯酸单体与硅烷偶联剂：将环氧树脂与有机溶剂混合，通氮气保护，升温到60～70℃溶解混合均匀，然后继续升温到105～120℃，滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液，保温反应3～4h；
2)仲胺醇与环氧树脂开环反应：在步骤1)的基础上降温到80～90℃，滴加仲胺醇溶液，保温反应1～2h，减压蒸馏脱除溶剂，降温到55～70℃，中和至体系PH为5～7，在高速分散下加水乳化，发生完全相反转，得到水性环氧分散体；
以质量分数计，原料的用量为：
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-51、E-44、酚醛环氧树脂F-51和F-44中的一种或多种；
所述的仲胺醇为二乙醇胺、N-苯基乙醇胺和甲基乙醇胺中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸类单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯腈中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为正丁醇、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液是在冷凝回流和机械搅拌下滴加。
8.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：中和至体系PH为5～7是通过滴加冰醋酸实现。
9.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述的高速分散的分散速度为2000～4000rpm。
10.根据权利要求2所述的一种高耐酸水性环氧分散体的制备方法，其特征在于：所述的加水乳化的加水速度先慢速滴加，相反转完全后再快速滴加；加水乳化至体系变白；所述滴加丙烯酸类单体、硅烷偶联剂和引发剂混合液的滴加时间为2～3h。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110498933A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 华南理工大学 一种自乳化型水性环氧乳液及其制备方法
CN110776605A (zh) * 2019-11-27 2020-02-11 惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司 一种低voc水性环氧乳液及其制备方法
CN111836864A (zh) * 2020-05-28 2020-10-27 江苏扬农锦湖化工有限公司 一种水性环氧地坪漆及其制备方法
CN111825812A (zh) * 2020-07-03 2020-10-27 浙江千禧龙纤特种纤维股份有限公司 一种超高模量聚乙烯纤维用水性胶水的制备方法
CN111961169A (zh) * 2020-07-28 2020-11-20 亿美(新丰)实业有限公司 一种水性环氧树脂乳液、底漆及其制备方法
CN113529201A (zh) * 2021-06-29 2021-10-22 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种吸湿放热与相变调温结合的复合面料及其制备方法
CN115368809A (zh) * 2022-09-02 2022-11-22 上海藤轲汽车技术有限公司 一种车漆及其制备方法与使用方法
CN115725218A (zh) * 2022-11-14 2023-03-03 广东台实实业有限公司 一种环保节能型水性环氧地坪涂料及其制备方法
CN116179021A (zh) * 2023-02-01 2023-05-30 上海攸彩新材料科技有限公司 耐水耐盐雾的水性通用涂料色浆及其应用
CN117106137A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 成都理工大学 一种水性环氧基固沙固土材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1055689A1 (en) * 1997-07-18 2000-11-29 The Glidden Company Aqueous coating composition and process
CN101117377A (zh) * 2007-09-18 2008-02-06 天津大学 水性环氧树脂的制备方法
EP1978044A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of aqueous binder latices
CN103087607A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种单组份可固化水性环氧绝缘漆及其制备方法
CN104356321A (zh) * 2014-11-13 2015-02-18 广州中国科学院工业技术研究院 水性聚硅氧烷改性环氧树脂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1055689A1 (en) * 1997-07-18 2000-11-29 The Glidden Company Aqueous coating composition and process
EP1978044A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of aqueous binder latices
CN101117377A (zh) * 2007-09-18 2008-02-06 天津大学 水性环氧树脂的制备方法
CN103087607A (zh) * 2013-01-11 2013-05-08 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种单组份可固化水性环氧绝缘漆及其制备方法
CN104356321A (zh) * 2014-11-13 2015-02-18 广州中国科学院工业技术研究院 水性聚硅氧烷改性环氧树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
代素红 等: "环氧-丙烯酸阴极电泳涂料基料树脂的工艺研究", 《山东化工》 *
李超: "水性环氧树脂碳纤维上浆剂", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110498933A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 华南理工大学 一种自乳化型水性环氧乳液及其制备方法
CN110776605B (zh) * 2019-11-27 2021-12-31 惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司 一种低voc水性环氧乳液及其制备方法
CN110776605A (zh) * 2019-11-27 2020-02-11 惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司 一种低voc水性环氧乳液及其制备方法
CN111836864A (zh) * 2020-05-28 2020-10-27 江苏扬农锦湖化工有限公司 一种水性环氧地坪漆及其制备方法
CN111825812A (zh) * 2020-07-03 2020-10-27 浙江千禧龙纤特种纤维股份有限公司 一种超高模量聚乙烯纤维用水性胶水的制备方法
CN111961169A (zh) * 2020-07-28 2020-11-20 亿美(新丰)实业有限公司 一种水性环氧树脂乳液、底漆及其制备方法
CN111961169B (zh) * 2020-07-28 2023-02-10 亿美(新丰)实业有限公司 一种水性环氧树脂乳液、底漆及其制备方法
CN113529201A (zh) * 2021-06-29 2021-10-22 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种吸湿放热与相变调温结合的复合面料及其制备方法
CN115368809A (zh) * 2022-09-02 2022-11-22 上海藤轲汽车技术有限公司 一种车漆及其制备方法与使用方法
CN115725218A (zh) * 2022-11-14 2023-03-03 广东台实实业有限公司 一种环保节能型水性环氧地坪涂料及其制备方法
CN116179021A (zh) * 2023-02-01 2023-05-30 上海攸彩新材料科技有限公司 耐水耐盐雾的水性通用涂料色浆及其应用
CN116179021B (zh) * 2023-02-01 2024-02-09 上海攸彩新材料科技有限公司 耐水耐盐雾的水性通用涂料色浆及其应用
CN117106137A (zh) * 2023-10-23 2023-11-24 成都理工大学 一种水性环氧基固沙固土材料的制备方法
CN117106137B (zh) * 2023-10-23 2023-12-29 成都理工大学 一种水性环氧基固沙固土材料的制备方法

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