CN114292418A - 可用于户外的高耐候性水性环氧树脂及含该树脂的涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，该水性环氧树脂由以下方法制备得到：将乳化剂加入脂环族环氧树脂中，再加入溶剂，升温至40‑80℃，500‑1000rpm搅拌5‑30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入去离子水，制备水性环氧树脂；本发明通过自制耐候性乳化剂，将脂环族环氧树脂水性化，得到了环保、耐候性优异的水性脂环族环氧树脂。通过这种方式保留了环氧基团和脂肪环的优势，环氧基团对各种基材有极好的附着力，形成的漆膜结构致密，并且具有良好的耐化性、耐腐蚀性及稳定性，同时使涂层有较好的耐沾污性，脂肪环的结构改善了苯环带来的耐候性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其是可用于户外的高耐候性水性环氧树脂及含该树脂的涂料。
背景技术
涂料体系常用的水性环氧树脂是双酚A型环氧树脂，由于其有极好的力学性能及其对各种基材有极好的附着力，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航天航空领域。但双酚A型环氧树脂由于其本身结构的特点，含有大量的苯环，耐候性极差，在室外使用容易粉化及黄变，只能用于室内或者底漆，限制了其应用范围；丙烯酸改性水性双酚A型环氧树脂不可避免的引入苯环，耐候性还是会存在一定的问题。
目前常用的改性耐候性的方法是采用丙烯酸酯和环氧树脂杂化的方法，通过丙烯酸来改善环氧的耐候性。CN 106811006 B用丙烯酸基树脂杂化改性的方法提高其耐候性，但采用的方法是物理共混，在配方调整时将丙烯酸乳液和水性环氧树脂共混，物理共混容易存在相容性问题，配方稳定性差；同时，还是存在大量的苯环，长时间在户外使用还是会存在粉化、黄变的问题。采用物理共混的方法将水性丙烯酸树脂引入配方体系，会存在相容性差，配方稳定性差的问题。水性丙烯酸乳胶粒子和水性环氧粒子物理混合在一起，漆膜致密性差，耐化性、耐磨性差。
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供可用于户外的高耐候性水性环氧树脂及含该树脂的涂料。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，该水性环氧树脂由以下方法制备得到：
将重量百分含量为2％-10％的乳化剂加入重量百分含量为50％-60％的脂环族环氧树脂中，再加入重量百分含量为0-10％的溶剂，升温至40-80℃，500-1000rpm搅拌5-30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入重量百分含量为30-50％去离子水，制备水性环氧树脂。
进一步地，所述醇醚类溶剂为苯甲醇、乙二醇丁醚中的一种或两种任意比例组合。
进一步地，所述乳化剂由以下方法制备得到：
在三口烧瓶中依次加入重量百分含量为30-70％的分子结构中含有聚醚链段的物质和重量百分含量为70％-30％的脂环族环氧树脂，升温至60-150℃，保温反应2-10h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应，降温至30-40℃时，出料得到乳化剂。
进一步地，所述分子结构中含有聚醚链段的物质为聚醚胺。
一种高可用于户外的高耐候性水性环氧树脂的涂料，该涂料包括A组分和B组分，所述A组分与B组分按重量比为1：1混合，
其中，所述A组分包括以下按重量份计的原料：
水：70.00-95.00份，
水性环氧树脂：30.00-5.00份；
所述A组分包括以下按重量份计的原料：
(三)有益效果
本发明的有益效果是：通过自制耐候性乳化剂，将脂环族环氧树脂水性化，得到了环保、耐候性优异的水性脂环族环氧树脂。通过这种方式保留了环氧基团和脂肪环的优势，环氧基团对各种基材有极好的附着力，形成的漆膜结构致密，并且具有良好的耐化性、耐腐蚀性及稳定性，同时使涂层有较好的耐沾污性，脂肪环的结构改善了苯环带来的耐候性差的问题。但脂环族环氧树脂反应活性低，本发明通过优选合适的促进剂及其耐黄变固化剂，提高了固化速率，提高了施工效率，同时获得了极佳的耐候性涂层，得到了使之适用于户外的水性环氧涂料。同时为了施工配料方便，将涂料A组分和B组分调整到1：1。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
一种可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，该水性环氧树脂由以下方法制备得到：
将重量百分含量为2％-10％的乳化剂加入重量百分含量为50％-60％的脂环族环氧树脂中，再加入重量百分含量为0-10％的溶剂，升温至40-80℃，500-1000rpm搅拌5-30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入重量百分含量为30-50％去离子水，制备水性环氧树脂。
进一步地，所述醇醚类溶剂为苯甲醇、乙二醇丁醚中的一种或两种任意比例组合。
进一步地，所述乳化剂由以下方法制备得到：
在三口烧瓶中依次加入重量百分含量为30-70％的分子结构中含有聚醚链段的物质和重量百分含量为70％-30％的脂环族环氧树脂，升温至60-150℃，保温反应2-10h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应，降温至30-40℃时，出料得到乳化剂。
进一步地，所述分子结构中含有聚醚链段的物质为聚醚胺。
一种高可用于户外的高耐候性水性环氧树脂的涂料，该涂料包括A组分和B组分，所述A组分与B组分按重量比为1：1混合，
其中，所述A组分包括以下按重量份计的原料：
水：70.00-95.00份，
水性环氧树脂：30.00-5.00份；
所述A组分包括以下按重量份计的原料：
本实施例，通过自制耐候性乳化剂，将脂环族环氧树脂水性化，得到了环保、耐候性优异的水性脂环族环氧树脂。通过这种方式保留了环氧基团和脂肪环的优势，环氧基团对各种基材有极好的附着力，形成的漆膜结构致密，并且具有良好的耐化性、耐腐蚀性及稳定性，同时使涂层有较好的耐沾污性，脂肪环的结构改善了苯环带来的耐候性差的问题。但脂环族环氧树脂反应活性低，本发明通过优选合适的促进剂及其耐黄变固化剂，提高了固化速率，提高了施工效率，同时获得了极佳的耐候性涂层，得到了使之适用于户外的水性环氧涂料。同时为了施工配料方便，将涂料A组分和B组分调整到1：1。
实施例1：
1)乳化剂的制备：在三口烧瓶中加入32份聚醚胺(M1000亨斯曼)、67.5份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)、0.5份三苯基磷，缓慢升温至100℃，保温反应5h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应。降温至30-40℃时，出料。
2)水性环氧树脂的制备：将5份的1)制备的乳化剂加入55份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)中，升温至50℃，500rpm搅拌30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入40份去离子水，制备水性环氧树脂。
3)涂料的制备：
A组分：
水 90份
2)步骤制备的水性环氧树脂 10份
B组分：
4)将A组分：B组分＝1：1混合均匀，现场施工。
实施例2：
1)乳化剂的制备：在三口烧瓶中加入30份聚醚胺(M2070亨斯曼)、69.5份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)、0.5份三苯基磷，缓慢升温至100℃，保温反应5h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应。降温至30-40℃时，出料。
2)水性环氧树脂的制备：将5份的1)制备的乳化剂加入55份份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)中，加入5份乙二醇丁醚，升温至60℃，500rpm搅拌30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入35g去离子水，制备水性环氧树脂。
3)涂料的制备：
A组分：
水 90份
2)步骤制备的水性环氧树脂 10份
B组分：
4)将A组分：B组分＝1：1混合均匀，现场施工。
实施例3：
1)乳化剂的制备：在三口烧瓶中加入30份聚醚胺(M2070亨斯曼)、69.5份脂环族环氧树脂(XY5080(利洛集团)、0.5份三苯基磷，缓慢升温至100℃，保温反应5h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应。降温至30-40℃时，出料。
2)水性环氧树脂的制备：将5份的1)制备的乳化剂加入55份脂环族环氧树脂(XY5080利洛集团)中，加入5份苯甲醇、5份乙二醇丁醚，升温至60℃，500rpm搅拌30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入30份去离子水，制备水性环氧树脂。
3)涂料的制备：
A组分：
水 90份
2)步骤制备的水性环氧树脂 10份
B组分：
4)将A组分：B组分＝1：1混合均匀，现场施工。
实施例4：
1)乳化剂的制备：在三口烧瓶中加入32份聚醚胺(M1000亨斯曼)，67.5份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)、0.5份三苯基磷，缓慢升温至100℃，保温反应5h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应。降温至30-40℃时，出料。
2)水性环氧树脂的制备：将5份的1)制备的乳化剂加入55份脂环族环氧树脂(XY3000利洛集团)中，升温至50℃，500rpm搅拌30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入40份去离子水，制备水性环氧树脂。
3)涂料的制备：
A组分：
水 90份
2)步骤制备的水性环氧树脂 10份
B组分：
4)将A组分：B组分＝1：1混合均匀，现场施工。
对比例1：市面常用芳香族水性环氧树脂+环氧固化剂。
对实施例及对比例对比测试，结果如下：
从上表可以得知：本发明制备的水性环氧树脂耐候性较市面常用的芳香族水性环氧树脂耐候性提升明显，可用于户外。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，其特征在于，该水性环氧树脂由以下方法制备得到：
将重量百分含量为2％-10％的乳化剂加入重量百分含量为50％-60％的脂环族环氧树脂中，再加入重量百分含量为0-10％的醇醚类溶剂，升温至40-80℃，500-1000rpm搅拌5-30min；在2000rpm搅拌条件下，缓慢加入重量百分含量为30-50％去离子水，制备水性环氧树脂。
2.如权利要求1所述的可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，其特征在于，所述醇醚类溶剂为苯甲醇、乙二醇丁醚中的一种或两种任意比例组合。
3.如权利要求1所述的可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，其特征在于，所述乳化剂由以下方法制备得到：
在三口烧瓶中依次加入重量百分含量为30-70％的分子结构中含有聚醚链段的物质和重量百分含量为70％-30％的脂环族环氧树脂，升温至60-150℃，保温反应2-10h，随时监测反应体系中的环氧值，直到体系中的环氧值不再变化时，降温停止反应，降温至30-40℃时，出料得到乳化剂。
4.如权利要求3所述的可用于户外的高耐候性水性环氧树脂，其特征在于，所述分子结构中含有聚醚链段的物质为聚醚胺。
5.一种含有权利要求1所述的高可用于户外的高耐候性水性环氧树脂的涂料，其特征在于，该涂料包括A组分和B组分，所述A组分与B组分按重量比为1：1混合，
其中，所述A组分包括以下按重量份计的原料：
水：70.00-95.00份，
权利要求1的水性环氧树脂：30.00-5.00份；
所述A组分包括以下按重量份计的原料：
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| CN114292418B (zh) | 2024-01-26 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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