CN110776617A - 耐候型环氧乳液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐候型环氧乳液，其中含有羟基二苯酮结构改性的环氧树脂，其中，所述的羟基二苯酮结构改性的环氧树脂是由：a.环氧树脂，与b.羟基二苯酮类原料，经路易斯酸催化反应制备得到。本发明的耐候型环氧乳液是一种含有羟基二苯甲酮链段改性环氧树脂，对于户外紫外线老化提供遮蔽作用，从而具有良好的耐候性。环氧树脂中接枝羟基二苯酮结构，在双组份体系，酚羟基促进胺与环氧基反应，大大提高了涂料的表干和实干速度，降低能耗达到节能减排。另外耐候型环氧乳液克服了单独加入紫外吸收剂对涂料体系相容差，分散不均，降低涂料的附着力及耐盐雾性能，并开拓底面合一涂料新途径。

Description

耐候型环氧乳液
技术领域
本发明公开了一种耐候型环氧乳液。
背景技术
环氧树脂具有耐磨性好、粘附力强、化学稳定性和热稳定性好等优点，但环氧树脂存在内应力大、质脆，耐冲击性、耐开裂性等缺点使其应用受到限制。采用二苯甲酮单羟基链段对水性环氧树脂改性制备水性涂料耐酸性、耐候性。双组分体系中，酚羟基可以促进胺与环氧反应性，从而提高涂料的表干时间和实干时间。降低烘烤时间，减少能耗，起到积极作用。
发明内容
发明主要目的在于提供一种新型的耐候型环氧乳液，具体如下：
含有羟基二苯酮结构改性的环氧树脂，其中，所述的羟基二苯酮结构改性的环氧树脂是由：a.环氧树脂，与b.羟基二苯酮类原料，经路易斯酸催化反应制备得到。
进一步的，上述耐候型环氧乳液具有如下优化方案：
羟基二苯酮类原料采用2,4-二羟基二苯酮及其衍生物和卤代物中的一种或多种。采用的2,4-二羟基二苯酮衍生物包括2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4正乙氧基二苯甲酮、2,4-二羟基苯甲酮中的一种或多种。采用的2,4-二羟基二苯酮的卤代物包括2-羟基-4氯-二苯甲酮、2,-羟基-4溴-苯甲酮中的一种或两种。
所述的羟基二苯酮类原料溶解于苯乙酮中后加入所述的路易斯酸催化反应中。所述的苯乙酮在路易斯酸催化反应后减压脱除。
路易斯酸催化反应的路易斯酸催化剂采用三氟化硼、四氯化锡、五氟化锑或二氯化锌，所述的路易斯酸催化剂经与乙醚络合后加入所述的路易斯酸催化反应中。
环氧树脂采用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种。
羟基二苯酮结构占含有羟基二苯酮结构改性的环氧树脂的质量百分比的0.1-60％。
路易斯酸催化剂与乙醚的络合物用量是反应添加的环氧树脂与羟基二苯酮类原料总重量的0.1-1‰，羟基二苯酮类原料的用量是反应添加的环氧树脂与羟基二苯酮类原料总重量的1-40％。
本发明的耐候型环氧乳液是一种含有羟基二苯甲酮链段改性环氧树脂，用羟基二苯酮和环氧树脂BF3催化作用下缩聚而成，再加入多官能乳化剂乳化，合成特种水性环氧树脂乳液。该环氧乳液含有二苯甲酮单羟基链段，该链段化合物的紫外线吸收作用是依靠分子结构中酮式与烯醇式的转换，把吸收的光能转换成热能。对于户外紫外线老化提供遮蔽作用，从而具有良好的耐候性。环氧树脂中接枝羟基二苯酮结构，在双组份体系，酚羟基促进胺与环氧基反应，大大提高了涂料的表干和实干速度，降低能耗达到节能减排。另外耐候型环氧乳液克服了单独加入紫外吸收剂对涂料体系相容差，分散不均，降低涂料的附着力及耐盐雾性能，并开拓底面合一涂料新途径。
具体实施方式
以下，结合实施例对于本发明做进一步说明，实施例仅用于解释说明而不用于限定本发明的保护范围。
实施例1-1
制备羟基二苯酮结构改性的环氧树脂
具体配方如下表：
物质名称 质量份数(g)
EL-128(双酚A环氧树脂，南亚树脂) 70
2,4-二羟基二苯酮 30
苯乙酮 7
BF<sub>3</sub>乙醚络合物 0.01
1-4二氧六环 1
将EL-128和2,4-二羟基二苯酮与苯乙酮预先混合均匀，在配有温度计、搅拌桨、冷凝管的四口烧瓶中，升温至50-120℃，缓慢加入BF3乙醚络合物和1-4二氧六环的混合液，滴加0.5小时后，测试环氧当量，指标合格后，减压脱去苯乙酮，苯乙酮脱毕后，得到2,4-二羟基二苯酮改性环氧树脂。
实施例1-2
二苯酮改性环氧树脂
具体配方如下表：
物质名称 质量份数(g)
EL-128(双酚A环氧树脂，南亚树脂) 70
2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮 30
苯乙酮 7
BF3乙醚络合物 0.01
1-4二氧六环 1
将EL-128和2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮与苯乙酮预先混合均匀，在配有温度计、搅拌桨、冷凝管的四口烧瓶中，升温至50-120℃，缓慢加入BF3乙醚络合物和1-4二氧六环的混合液，滴加0.5小时后，测试环氧当量，指标合格后，减压脱去苯乙酮，苯乙酮脱毕后，得到2,4-二羟基二苯酮改性环氧树脂。
实施例2
制备水性环氧乳液
具体配方如下表：
物质名称 质量份数(g)
实施例1-1树脂 200
多官能环氧乳化剂 13
纯水 200
将在配有温度计、高速分散盘、冷凝管的四口烧瓶中，加入实施例1树脂、多官能环氧乳化剂，升温至100-110℃保温0.5小时后，使两种树脂完全混合均匀，降温至45-70℃，高速搅拌下慢慢滴加纯水，约1小时完成滴加，得到固体份为50％的水性环氧乳液。
实施例3
配制普通水性环氧底漆及应用
具体乳液配方特征如下表：
物质名称 质量份数(g)
实施例2环氧乳液 128
R-900钛白 62
ASP-200高岭土 25
ZPA防锈颜料 15
MA-7炭黑 2
3168消泡剂 0.15
TEGO-755W助剂 5
丙二醇丁醚 7
EH8530固化剂 18
K-54 1
按表中所示的配方通过分阶段高速搅拌后配制成水性环氧底漆，表中R-900钛白为杜邦公司市售产品，MA-7为三菱市售炭黑，ASP-200高岭土为BASF市售产品，ZPA为heubach市售防锈颜料，EH8530固化剂为翰森市售水性固化剂，3168为道康宁公司市售消泡剂。K-54为空气化学市售环氧固化促进剂。
通过高压静电喷枪喷涂后90℃烘干三十分钟使漆膜固化。所得漆膜膜厚为50微米，测试铅笔硬度为3H，耐冲击50cm.kg测试OK。漆膜附着力0级。浸泡于5％盐水中250小时，无起泡无脱落。置于盐雾箱测试中性盐雾试验750h划叉锈蚀宽度1.5毫米。所制备的板面平整光滑，外观优异，其耐候性效果远远优于普通环氧底漆效果。
实施例4
配制高防腐环保水性环氧底漆及应用
具体乳液配方特征如下表：
物质名称 质量份数(g)
实施例2环氧乳液 142
氟碳乳液F827 14
云母氧化铁 42
R-900钛白 40
ASP-200高岭土 58
ZPA防锈颜料 33
氧化铁黄 9
MA-100炭黑 3
GA-221助剂 4
BYK-346助剂 5
3168消泡剂 1
亨斯曼3986固化剂 31
丙二醇丁醚 8
表中R-900钛白为杜邦公司市售产品，ASP-200高岭土为BASF市售产品，ZPA为heubach市售防锈颜料，MA-100为三菱市售炭黑，3168为道康宁公司市售消泡剂，GA-221为空气化学市售润湿分散剂。
按表中所示的配方通过分阶段高速搅拌后配制成水性环氧底漆，通过高压静电喷枪喷涂后75℃烘干三十分钟使漆膜固化。漆膜平整光滑，外观优异。所得漆膜膜厚为60微米，测试铅笔硬度为3H，耐冲击30cm.kg测试OK。漆膜附着力0级。浸泡于5％盐水中320小时，无起泡无脱落。置于耐候测试箱测试UVA到达800h。其耐候效果在同类型的耐候水性环氧底漆中处于顶尖水平。
Figure BDA0002270900740000061

Claims (10)

1.一种耐候型环氧乳液，其特征在于含有羟基二苯酮结构改性的环氧树脂，其中，所述的羟基二苯酮结构改性的环氧树脂是由：a.环氧树脂，与b. 羟基二苯酮类原料，经路易斯酸催化反应制备得到。
2.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于羟基二苯酮类原料采用2,4-二羟基二苯酮及其衍生物和卤代物中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的耐候型环氧乳液，其特征在于采用的2,4-二羟基二苯酮衍生物包括2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4正乙氧基二苯甲酮、2,4-二羟基苯甲酮中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的耐候型环氧乳液，其特征在于采用的2,4-二羟基二苯酮的卤代物包括2-羟基-4氯-二苯甲酮、2,-羟基-4溴-苯甲酮中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于所述的羟基二苯酮类原料溶于苯乙酮后加入所述的路易斯酸催化反应中。
6.如权利要求5所述的耐候型环氧乳液，其特征在于所述的苯乙酮在路易斯酸催化反应后减压脱除。
7.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于路易斯酸催化反应的路易斯酸催化剂采用三氟化硼、四氯化锡、五氟化锑或二氯化锌，所述的路易斯酸催化剂经与乙醚络合后加入所述的路易斯酸催化反应中。
8.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于环氧树脂采用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于羟基二苯酮结构占含有羟基二苯酮结构改性的环氧树脂的质量百分比的0.1-60%。
10.如权利要求1所述的耐候型环氧乳液，其特征在于路易斯酸催化剂与乙醚的络合物用量是反应添加的环氧树脂与羟基二苯酮类原料总重量的0.1-1‰，羟基二苯酮类原料的用量是反应添加的环氧树脂与羟基二苯酮类原料总重量的1-40%。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109385184A (zh) * 2018-11-11 2019-02-26 刘山平 一种汽车用耐老化耐磨涂料
JP2019172846A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 日産化学株式会社 重合体及びそれを含む樹脂組成物

Patent Citations (2)

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