[发明专利]一种单组份水性环氧树脂乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：它包括改性环氧树脂，高效乳化剂，表面活性剂，共溶剂和水；

所述单组份水性环氧树脂乳液按以下重量百分比组成：改性环氧树脂100%，高效乳化剂5-35%，表面活性剂0-1%，共溶剂0-70%，适量水；

所述的改性环氧树脂包括：环氧树树脂、聚乙二醇醚、异氰酸酯、封闭剂和催化剂；在所述改性环氧树脂中：环氧树脂与聚乙二醇醚的质量比为8∶1-2∶1，环氧树脂与异氰酸酯的质量比为10∶3-5∶4，环氧树脂与封闭剂的质量比为15∶1-15∶4，催化剂的用量为体系总重量的0.01-0.1；

所述的高效乳化剂由环氧树脂、聚醚、有机硅和催化剂；其中环氧树脂与有机硅的质量比为5∶1-5∶3，环氧树脂与聚醚的质量比为6∶1-1∶1，催化剂的用量为体系总量的0.01-0.1；

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾中的一种或两种以上的混合物；

所述的共溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚、双丙酮中的一种、或两种以及两种以上的混合物；

所述的封闭剂为己内酰胺、苯酚、甲乙酮肟中的一种、或两种以及两种以上的混合物；

所述的催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基磷、三苯基磷化氢或苄基二甲胺中的一种、或两种以及两种以上的混合物。

2.如权利要求1所述的一种单组份水性环氧树脂乳液；其特征在于：所述改性环氧树脂用的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的一种、或两种以及两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的一种单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述改性环氧树脂用的聚乙二醇醚为聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇中的一种、或为上述聚乙二醇醚的共聚物；或为分子链中一端或两端被氨基或羧基取代的上述聚乙二醇醚及其共聚物中的一种或两种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的一种单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述高效乳化剂用的聚醚为烯丙基环氧乙烷，烯丙基环氧丙烷中的一种、或两种。

5.如权利要求1所述的一种单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述高效乳化剂用的有机硅为三乙氧基硅烷、四甲基二氢基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、环五聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的一种单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：对于所述的低分子量环氧树脂乳液，其共溶剂的添加量为环氧树脂重量的0-5%。

7.如上述权利要求1-6所述的一种单组份水性环氧树脂乳液，其制备方法包括改性环氧树脂的合成、高效乳化剂的制备和加水乳化三个步骤；

其中：所述的改性环氧树脂的合成是将聚乙二醇醚，加入到带有加热，回流，搅拌等装置的反应器中，加热升温至120-125°C，搅拌至充分溶解后，真空脱水30min，然后降温至75-80°C，加入异氰酸酯和催化剂，保温，继续反应2-3小时；加入环氧树脂，升温至100-105°C保温反应2小时，降温至75-80°C加入甲乙酮肟，继续反应1小时，加入剩余环氧树脂，于60-75°C保温30min，降温，得浅黄色粘稠改性环氧树脂；

所述高效乳化剂的合成是将聚醚加入到带有加热，回流，搅拌等装置的反应器中，通入氮气并搅拌，加热升温至70-80°C滴加过量的有机硅，反应4小时后，加入环氧树脂，升温至100°C，反应3小时，降温，得淡黄色粘稠高效乳化剂；

加水乳化过程为：采用先对环氧树脂进行预乳化，然后通过高速匀质分散机实现，具体制备方法为：将表面活性剂与共溶剂加入水中，搅拌，使之充分溶解；将改性环氧树脂或经加热熔融的固体改性环氧树脂，高效乳化剂或经加热熔融的固体高效乳化剂加入上述体系，搅拌至混合均匀；等量依次向上述体系中加入适量的水，并充分搅拌均匀，通过高速匀质分散机进行均质化处理，得固含量为30-65%，共溶剂含量低于30%的乳白色均匀稳定的单组份水性环氧树脂乳液。