CN112724368B - 一种水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业涂料技术领域，具体涉及一种水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法，本发明将全氢枞酸和环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将催化剂加入釜中进行反应，向反应产物中滴加甲基丙烯酸反应完后，加入阻聚剂，最后加入碱性中和剂和去离子水分散得到本产品，本发明下游应用产品可以实现无溶剂化，粘度调节为水，经济，产品运输和使用过程安全，做成单组份产品能广泛的应用于金属防腐涂料、道路标线涂料，漆膜具有优秀的耐水、耐盐雾性、良好的耐冲击性和物理机械性能、高附着力。
Description
技术领域
本发明属于工业涂料技术领域，具体涉及一种水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法。
背景技术
涂料“油改水的”的大前提条件下，单组份溶剂型涂料将面临全面淘汰。但是目前市面上单组分涂料在金属防腐、道路标线涂料、复合材料增强液用水性树脂大多为水性聚酯树脂、水性环氧丙烯酸酯、丙烯酸乳液。
首先溶剂型单组份涂料中，产品中加有大量的溶剂，VOC含量高，污染环境；运输和使用过程中，存在火灾隐患；其次目前市面上水性树脂性能不能满足正常使用，存在防腐性能差、干燥速度慢、气味大、附着力差等方面的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足之处而提供一种水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的制备方法；同时，本发明还提供了采用所述制备方法制备得到的全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯，具有广泛的颜填料相溶性高、不易挥发、运输加工时不易燃烧；漆膜具有良好的耐盐雾性、耐水、耐冲击性，化学机械性能好，附着力好等特点。
本发明的目的，通过以下技术方案来实现：
具体实施步骤：
(1)将全氢枞酸和环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将催化剂加入釜中进行反应，催化反应的温度为80～150℃，催化酯化开环反应的时间为1～10 小时；
(2)向步骤(1)产物中滴加甲基丙烯酸反应完后，加入阻聚剂；
(3)加入碱性中和剂和去离子水分散得到本产品；
其中，所述原料用量按重量份计，分别为：环氧树脂460～3300份，全氢枞酸150～310份，甲基丙烯酸100～172份，催化剂0.5～4份，阻聚剂0.2～1.5 份，碱性中和剂45～360份，去离子水800～3400份。
其中，加入的环氧树脂为不同环氧值的双酚A环氧、酚醛环氧中的任意一种或两种及两种以上的组合。
其中，催化剂为三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三苯基膦、三苯基锑、乙酰丙酮铬中的任意一种，优选为三苯基膦、N,N-二甲基苯胺。
其中，阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚中的任意一种，优选为2,5-二甲基对苯二酚。
其中，碱性中和剂为二甲基乙醇胺、氨水、三乙胺、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种，优选为二甲基乙醇胺。
其中，所得到的水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯结构中存在全氢化菲环和甲基丙烯酸环氧酯基。
以下为本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯典型结构式：
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、下游应用产品可以实现无溶剂化，粘度调节为水，经济；
2、产品运输和使用过程安全；
3、做成单组份产品能广泛的应用于金属防腐涂料、道路标线涂料，漆膜具有优秀的耐水、耐盐雾性、良好的耐冲击性和物理机械性能、高附着力。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但实施例不构成对本发明保护范围的限定。
以下实施例所用各试剂均为工业级化学品。
实施例1
以下为本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将304份全氢枞酸和460份E44环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将1.2份三苯基膦加入釜中110℃反应2小时；
(2)在步骤(1)产物中滴加172份甲基丙烯酸，保温反应3小时，加入0.15 份2,5-二甲基对苯二酚；
(3)加入46份二甲基乙醇胺和936份去离子水分散得到本产品。
本实施例制备得到的水性环氧树脂颜色为黄色透明粘稠液体，固含量为50％。
实施例2
以下本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将300份全氢枞酸和900份E20环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将1.8份三苯基膦加入釜中110℃反应2小时；
(2)在步骤(1)产物中滴加172份甲基丙烯酸，保温反应3小时，加入0.15 份2,5-二甲基对苯二酚；
(3)加入65份二甲基乙醇胺和1310份去离子水分散得到本产品。
本实施例制备得到的水性环氧树脂颜色为黄色透明粘稠液体，固含量为50％。
实施例3
以下为本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将304份全氢枞酸和1700份E12环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将3.0份三苯基膦加入釜中120℃反应2小时；
(2)在步骤(1)产物中滴加172份甲基丙烯酸，保温反应3小时，加入0.15 份2,5-二甲基对苯二酚；
(3)加入110份二甲基乙醇胺和2065份去离子水分散得到本产品。
本实施例制备得到的水性环氧树脂颜色为黄色透明粘稠液体，固含量为50％。
实施例4
以下为本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将300份全氢枞酸和3000份E06环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将5.0份三苯基膦加入釜中120℃反应2小时；
(2)在步骤(1)产物中滴加250份甲基丙烯酸，保温反应3小时，加入0.3份 2,5-二甲基对苯二酚；
(3)加入160份二甲基乙醇胺和3390份去离子水分散得到本产品。
本实施例制备得到的水性环氧树脂颜色为黄色透明粘稠液体，固含量为50％。
实施例5
以下为本发明水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯及其制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将304份全氢枞酸和460份F44环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将1.2份三苯基膦加入釜中110℃反应2小时；
(2)在步骤(1)产物中滴加250份甲基丙烯酸，保温反应3小时，加入0.3份 2,5-二甲基对苯二酚；
(3)加入50份二甲基乙醇胺和960份去离子水分散得到本产品。
本实施例制备得到的水性环氧树脂颜色为黄色透明粘稠液体，固含量为50％。
以下为本发明各实施例制备得到的水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯性能测试结果。
Claims (8)
1.一种水性全氢枞酸改性丙烯酸环氧酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将全氢枞酸和环氧树脂投入反应釜中，加热溶解均匀，再将催化剂加入釜中进行反应，催化反应的温度为80～150℃，催化酯化开环反应的时间为1～10小时；
(2)向步骤(1)产物中滴加甲基丙烯酸反应完后，加入阻聚剂；
(3)加入碱性中和剂和去离子水分散得到本产品；
其中，原料用量按重量份计，分别为：环氧树脂460～3300份，全氢枞酸150～310份，甲基丙烯酸100～172份，催化剂0.5～4份，阻聚剂0.2～1.5份，碱性中和剂45～360份，去离子水800～3400份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：加入的环氧树脂为不同环氧值的双酚A环氧、酚醛环氧中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：催化剂为三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三苯基膦、三苯基锑、乙酰丙酮铬中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：催化剂为三苯基膦、N,N-二甲基苯胺中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：阻聚剂为2,5-二甲基对苯二酚。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：碱性中和剂为二甲基乙醇胺、氨水、三乙胺、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：碱性中和剂为二甲基乙醇胺。
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