CN112251015A - 一种高韧性水性环氧树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明公开一种高韧性水性环氧树脂及其制备方法。本发明提供了该产品的制备方法，包括将环氧树脂、亲水链段预聚物、柔性链段预聚物在加热条件下进行反应，反应结束后，加水分散，即得到本产品，本发明的产品分子具有亲水链段、柔性链段、分子官能度高，漆膜具有良好的粘附力、耐盐雾性、韧性，本发明提供的方法，简便易行并适合规模性生产和应用。

Description

一种高韧性水性环氧树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料和复合材料技术领域，具体为一种高韧性水性环氧树脂及其制备方法。
背景技术
随着社会进步，各应用场景不断对环氧材料提出新的性能要求，特别在复合材料领域，高韧性环氧需求量高速增长，在这一块，市面上没有专用的水性环氧产品，下游复材厂商基本通过混拼其它单组份乳液来实现，效果差，柔型得到了改善，但是强度直接下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧性水性环氧树脂及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，更兼具良好韧性和强度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高韧性水性环氧树脂，在所述高韧性水性环氧树脂的分子中存在亲水链段、柔性链段、高环氧官能度。
一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
S2：将聚乙二醇型聚氨酯预聚物和聚丙二醇型聚氨酯预聚物加入反应釜中，加热反应；
S3：向反应釜内加入去离子水，分散得到高韧性水性环氧树脂。
上述步骤S1、S2、S3中各反应组分按重量份配比依次为：环氧树脂70～100份，聚乙二醇型聚氨酯预聚物60～200份，聚丙二醇型聚氨酯预聚物200～500份，去离子水220～600份。
在步骤S1中，加入的环氧树脂为具有不同分子量的双酚A环氧树脂，优选为E51环氧树脂、E44环氧树脂。
在步骤S2中，加入的聚乙二醇型聚氨酯预聚物为分子量为500～2000聚乙二醇和二官能度异氰酸酯合成的聚氨酯预聚物A。
优选的，聚氨酯预聚物A为PEG1000-MDI预聚物或PEG2000-HDI预聚物或PEG1500-IPDI预聚物。
在步骤S2中，加入的聚丙二醇型聚氨酯预聚物为分子量为1000～5000聚丙二醇和二官能度异氰酸酯合成的聚氨酯预聚物B。
优选的，所述聚氨酯预聚物B为PP2000-MDI预聚物或PP1000-HDI预聚物或PP1500-TDI预聚物或组成它们的成分中的不同分子量的预聚物至少两种。
在步骤S2中，反应釜内的反应温度为50～100℃，反应的时间为1～10小时，优选反应温度为80～85℃，反应的时间为2～3.5小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了该产品的制备方法，包括将环氧树脂、亲水链段预聚物、柔性链段预聚物在加热条件下进行反应，反应结束后，加水分散，即得到本产品，本发明的产品分子具有亲水链段、柔性链段、分子官能度高，漆膜具有良好的粘附力、耐盐雾性、韧性，本发明提供的方法，简便易行并适合规模性生产和应用。
附图说明
图1为本发明产品的制配流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种高韧性水性环氧树脂，在所述高韧性水性环氧树脂的分子中存在亲水链段、柔性链段、高环氧官能度，使之具有亲水链段、柔性链段、分子官能度高。
一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，可采用以下实施方式，以下实施例所用各试剂均为工业级化学品。
实施例1
(1)保持反应釜内温度80～85度，将70克E51环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
(2)将100克PEG1000-MDI预聚物和300克PP2000-MDI预聚物加入反应釜中，加热反应2～3.5小时；
(3)加入310克去离子水，分散得到产物。
所得产物固含约为60％，体系环氧当量为2000～2200。
实施例2
(1)保持反应釜内温度80～85度，将70克E51环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
(2)将100克PEG1000-MDI预聚物和200克PP2000-MDI预聚物加入反应釜中，加热反应2～3.5小时；
(3)加入246克去离子水，分散得到产物。
所得产物固含约为60％，体系环氧当量为1500～1700。
实施例3
(1)保持反应釜内温度80～85度，将100克E44环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
(2)将100克PEG1000-MDI预聚物和200克PP2000-MDI预聚物加入反应釜中，加热反应2～3.5小时；
(3)加入260克去离子水，分散得到产物。
所得产物固含约为60.6％，体系环氧当量为1350～1650。
实施例4
(1)保持反应釜内温度80～85度，将90克E51环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
(2)将100克PEG1000-TDI预聚物和300克PP2000-TDI预聚物加入反应釜中，加热反应2～3.5小时；
(3)加入280克去离子水，分散得到产物。
所得产物固含约为58.2％，体系环氧当量为1300～1450。
实施例5
(1)保持反应釜内温度80～85度，将90克E51环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
(2)将100克PEG1000-IPDI预聚物和300克PP2000-IPDI预聚物加入反应釜中，加热反应2～3.5小时；
(3)加入280克去离子水，分散得到产物。
所得产物固含约为58.2％，体系环氧当量为1300～1450。
本发明提供的方法，简便易行并适合规模性生产和应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高韧性水性环氧树脂，其特征在于：在所述高韧性水性环氧树脂的分子中存在亲水链段、柔性链段、高环氧官能度。
2.一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将环氧树脂投入反应釜中，加热溶解脱水；
S2：将聚乙二醇型聚氨酯预聚物和聚丙二醇型聚氨酯预聚物加入反应釜中，加热反应；
S3：向反应釜内加入去离子水，分散得到高韧性水性环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，上述步骤S1、S2、S3中各反应组分按重量份配比依次为：环氧树脂70～100份，聚乙二醇型聚氨酯预聚物60～200份，聚丙二醇型聚氨酯预聚物200～500份，去离子水220～600份。
4.根据权利要求2所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，加入的环氧树脂为具有不同分子量的双酚A环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述双酚A环氧树脂为E51环氧树脂或E44环氧树脂。
6.根据权利要求2所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，加入的聚乙二醇型聚氨酯预聚物为分子量为500～2000聚乙二醇和二官能度异氰酸酯合成的聚氨酯预聚物A。
7.根据权利要求6所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯预聚物A为PEG1000-MDI预聚物或PEG2000-HDI预聚物或PEG1500-IPDI预聚物。
8.根据权利要求2所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，加入的聚丙二醇型聚氨酯预聚物为分子量为1000～5000聚丙二醇和二官能度异氰酸酯合成的聚氨酯预聚物B。
9.根据权利要求8所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯预聚物B为PP2000-MDI预聚物或PP1000-HDI预聚物或PP1500-TDI预聚物或组成它们的成分中的不同分子量的预聚物至少两种。
10.根据权利要求2所述的一种高韧性水性环氧树脂的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，反应釜内的反应温度为50～100℃，反应的时间为1～10小时。
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