CN109553931A - 一种新型环保水性乙烯基酯树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:环氧甲基丙烯酸树脂60‑70%、改性剂10‑20%、乳化剂2‑2.5%、分散减水剂0.05‑0.2%、去离子水10‑15%、挥发抑制剂0.5‑3%。本发明的新型环保水性乙烯基酯树脂,能够突破目前传统的乙烯基酯树脂材料的使用温度范围,具有阻燃性,能在高温高腐蚀的条件下使用;而且该水性乙烯基酯树脂,能在常温条件下固化,无毒、挥发性小、粘度低、浸透性好,具有良好的施工性能,可广泛应用于石油、化工、冶金、环保、船舶、海洋工程防护、电力、航天、航空、热交换、制药、建材、给排水、工程机械等行业。

Description

一种新型环保水性乙烯基酯树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于水性环保高分子材料技术领域,具体涉及一种新型环保水性乙烯基酯树脂及其制备方法。
背景技术:
早期的涂料产业主要是用有机溶剂作为介质,生产的涂料由于其性质稳定、具有良好的防锈防腐蚀效果、不易被水浸润和氧化,能够对基体起到很好的保护作用而被广泛使用;其中乙烯基酯树脂作为合成热固性非金属防腐材料,以其优良的物理力学性能和耐腐蚀、固化后无毒性、耐候性好、长寿命及便利的加工性能,被广泛应用于防腐蚀、防污垢、环保、船舶、海洋工程防护、石油、化工、冶金、电力、航天、航空、国防、热交换、制药、建材、给排水、工程机械等行业。乙烯基树脂不溶于水,只溶于芳香烃及酮类等有机溶剂。但是有机溶剂具有易燃、易爆、有毒、污染环境、损害操作人员健康等缺点,给生产、储运和施工带来诸多不便。
随着环境保护要求的提高和工业化程度的不断发展,防腐材料的应用领域也越来越广,使用工况、介质越来越复杂,使用温度也越来越高,传统的高分子防腐材料已不能满足使用要求。因此,以水为溶剂或分散介质的水性乙烯基树脂愈来愈受到重视。水性乙烯基树脂不仅是一种环保型材料,而且施工性好,可在潮湿面上施工,对施工环境要求不高,清洗方便,储运和使用安全,价格也低廉;研制新型环保耐温耐腐蚀阻燃水性乙烯基酯树脂,突破传统乙烯基酯树脂材料的使用温度范围,朝较高使用温度发展;扩大树脂使用介质的浓度和范围限制;减化防腐树脂材料的工艺和施工性能(低粘度、浸透性好、室温固化、无毒性、挥发性小、环境友好等),是国内外防腐树脂材料的发展趋势。
但目前国内外广泛生产使用的乙烯基树脂存在生产、使用过程中和完全固化前气味大、交联单体易挥发、长期使用温度低的弊病。
发明内容:
针对目前使用的水性乙烯基树脂存在完全固化前气味大、交联单体易挥发、长期使用温度低的问题,本发明提供一种能够突破传统乙烯基酯树脂的温度范围,使其能在高温、高腐蚀环境下使用,且具有低粘度、低挥发性、常温固化和良好机械性能的新型环保乙烯基酯树脂。
本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:环氧甲基丙烯酸树脂60-70%、改性剂10-20%、乳化剂2-2.5%、分散减水剂0.05-0.2%、去离子水10-15%、挥发抑制剂0.5-3%。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述环氧甲基丙烯酸树脂为双酚A环氧甲基丙烯酸树脂或酚醛环氧甲基丙烯酸树脂的一种或两种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述改性剂为氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、胺、羟胺、氨水和肼的一种或几种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述乳化剂为聚乙二醇壬基酚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚的一种或几种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述低挥发抑制剂为SEI抑制剂和BYK740抑制剂的一种或两种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述分散减水剂为聚羧酸系减水剂、三聚氰胺密胺系减水剂、聚乙二醇200或聚乙二醇400的一种或几种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,所述分散减水剂是由分散减水剂A和分散减水剂B按照7:3的比例配制而成的复合型分散减水剂;所述分散减水剂A是由聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200按照8:2的比例配制而成,所述分散减水剂B是由三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 按照7.5:2.5的比例配制而成。
本发明还提供了一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)准确称量以下各原料:环氧甲基丙烯酸树脂60-70%、改性剂10-20%、乳化剂2-2.5%、分散减水剂0.05-0.2%、去离子水10-15%、挥发抑制剂0.5-3%;
(2)将称量好的环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入改性剂,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入乳化剂,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入分散减水剂、去离子水和挥发抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,步骤(1)中所述分散减水剂为聚羧酸系减水剂、三聚氰胺密胺系减水剂、聚乙二醇200或聚乙二醇400的一种或几种。
上述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,步骤(1)中所述分散减水剂是由分散减水剂A和分散减水剂B按照7:3的比例配制而成的复合型分散减水剂;所述分散减水剂A是由聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200按照8:2的比例配制而成,所述分散减水剂B是由三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 按照7.5:2.5的比例配制而成。
有益效果:本发明的新型环保水性乙烯基酯树脂,能够突破目前传统的乙烯基酯树脂材料的使用温度范围,具有阻燃性,能在高温高腐蚀的条件下使用;而且该水性乙烯基酯树脂,能在常温条件下固化,无毒、挥发性小、粘度低、浸透性好,具有良好的施工性能,可广泛应用于石油、化工、冶金、环保、船舶、海洋工程防护、电力、航天、航空、热交换、制药、建材、给排水、工程机械等行业。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:双酚A环氧甲基丙烯酸树脂63 %、氢氧化钠8%、胺10%、聚乙二醇壬基酚醚2.2%、聚羧酸系减水剂0.112%、聚乙二醇200 0.028%、三聚氰胺密胺系减水剂0.045%、聚乙二醇4000.015%、去离子水15%、BYK740抑制剂1.6%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料,将聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200混合均匀,配成分散减水剂A,将三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 混合均匀配成分散减水剂B,将分散减水剂A和分散减水剂B混合均匀得到复合型分散减水剂;
(2)将双酚A环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氢氧化钠和胺,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入聚乙二醇壬基酚醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入复合分散减水剂、去离子水和BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例2:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:双酚A环氧甲基丙烯酸树脂61.85%、氧化镁8%、羟胺12%、脂肪醇聚氧乙烯醚2.5%、聚羧酸系减水剂0.084%、聚乙二醇200 0.021%、三聚氰胺密胺系减水剂0.03375%、聚乙二醇400 0.01125%、去离子水13%、SEI剂抑制剂2.5%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料,将聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200混合均匀,配成分散减水剂A,三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 混合均匀配成分散减水剂B,再将分散减水剂A和分散减水剂B混合均匀得到复合分散减水剂;
(2)将双酚A环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氧化镁和羟胺,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入复合分散减水剂、去离子水和SEI剂抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例3:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:双酚A环氧甲基丙烯酸树脂70%、氨水6%、羟胺7%、脂肪胺聚氧乙烯醚2.0%、聚羧酸系减水剂0.056%、聚乙二醇200 0.014%、三聚氰胺密胺系减水剂0.0225%、聚乙二醇4000.0.0075%、去离子水12.9%、BYK740抑制剂1.2%、SEI剂抑制剂0.8%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料,将聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200混合均匀,配成分散减水剂A,三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 混合均匀配成分散减水剂B,再将分散减水剂A和分散减水剂B混合均匀得到复合分散减水剂;
(2)将双酚A环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氨水和羟胺,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入脂肪胺聚氧乙烯醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入复合分散减水剂、去离子水、SEI剂抑制剂和BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例4:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:双酚A环氧甲基丙烯酸树脂60%、氨水10%、羟胺10%、脂肪胺聚氧乙烯醚2.3%、聚羧酸系减水剂0.056%、聚乙二醇200 0.014%、三聚氰胺密胺系减水剂0.0225%、聚乙二醇4000.0.0075%、去离子水15%、BYK740抑制剂1.2%、SEI剂抑制剂1.4%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料,将聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200混合均匀,配成分散减水剂A,三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 混合均匀配成分散减水剂B,再将分散减水剂A和分散减水剂B混合均匀得到复合分散减水剂;
(2)将双酚A环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氨水和羟胺,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入脂肪胺聚氧乙烯醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入复合分散减水剂、去离子水、SEI剂抑制剂和BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例5:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:双酚A环氧甲基丙烯酸树脂66.6%、氢氧化钙18%、失水山梨醇脂肪酸酯2.35%、聚羧酸系减水剂0.05%、去离子水10%、BYK740抑制剂3%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料;
(2)将双酚A环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氨水,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入失水山梨醇脂肪酸酯,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入聚羧酸系减水剂、去离子水、BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例6:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:酚醛环氧甲基丙烯酸树脂69.3%、肼10%、苯乙基酚聚氧乙烯醚2.5%、三聚氰胺密胺系减水剂0.2%、去离子水15%、SEI抑制剂1.5%、BYK740抑制剂1.5%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料;
(2)将酚醛环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入肼,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入苯乙基酚聚氧乙烯醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入三聚氰胺密胺系减水剂、去离子水、SEI抑制剂和BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
实施例7:本实施例所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,包括以下重量百分比的原料:酚醛环氧甲基丙烯酸树脂65%、氧化镁10%、肼9.3%、苯乙基酚聚氧乙烯醚1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.0%、聚乙二醇200 0.1%、聚乙二醇400 0.1%、去离子水10%、SEI抑制剂3%。
制备方法:(1)准确称量以上各原料;
(2)将酚醛环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入氧化镁和肼,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入苯乙基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入聚乙二醇200、聚乙二醇400、去离子水、SEI抑制剂和BYK740抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。

Claims (10)

1.一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,包括以下重量百分比的原料:环氧甲基丙烯酸树脂60-70%、改性剂10-20%、乳化剂2-2.5%、分散减水剂0.05-0.2%、去离子水10-15%、挥发抑制剂0.5-3%。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述环氧甲基丙烯酸树脂为双酚A环氧甲基丙烯酸树脂或酚醛环氧甲基丙烯酸树脂的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述改性剂为氧化镁、氢氧化钠、氢氧化钙、胺、羟胺、氨水和肼的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述乳化剂为聚乙二醇壬基酚醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述低挥发抑制剂为SEI抑制剂和BYK740抑制剂的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述分散减水剂为聚羧酸系减水剂、三聚氰胺密胺系减水剂、聚乙二醇200或聚乙二醇400的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂,其特征在于,所述分散减水剂是由分散减水剂A和分散减水剂B按照7:3的比例配制而成的复合型分散减水剂;所述分散减水剂A为聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200按照8:2的比例配制而成,所述分散减水剂B为三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 按照7.5:2.5的比例配制而成。
8.一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)称量以下各原料:环氧甲基丙烯酸树脂60-70%、改性剂10-20%、乳化剂2-2.5%、分散减水剂0.05-0.2%、去离子水10-15%、挥发抑制剂0.5-3%;
(2)将称量好的环氧甲基丙烯酸树脂加入反应釜中,加入改性剂,搅拌加热至65℃,反应1.0-1.5h;
(3)向反应釜中加入乳化剂,继续搅拌0.5-1.0h;
(4)向反应釜中加入分散减水剂、去离子水和挥发抑制剂,继续搅拌1h,冷却至室温,即制得成品。
9.根据权利要求8所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述分散减水剂为聚羧酸系减水剂、三聚氰胺密胺系减水剂、聚乙二醇200或聚乙二醇400的一种或几种。
10.根据权利要求8所述的一种新型环保水性乙烯基酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述分散减水剂是由分散减水剂A和分散减水剂B按照7:3的比例配制而成的复合型分散减水剂;所述分散减水剂A为聚羧酸系减水剂和聚乙二醇200按照8:2的比例配制而成,所述分散减水剂B为三聚氰胺密胺系减水剂和聚乙二醇400 按照7.5:2.5的比例配制而成。
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