[发明专利]一种用于水性环氧树脂的非离子乳化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于水性环氧树脂的非离子乳化剂、制备方法以及其在制备水性环氧树脂中的应用,包含以下物质反应得到：基于乳化剂总重，A：含环氧基团活性氢的非离子表面活性剂，重量分数为40‑90％，优选60‑80％；B：环氧树脂，重量分数为5‑30％，优选10‑20％；C：含1个异氰酸酯基团和至少1个丙烯酸酯基团的化合物，重量分数为5‑30％，优选10‑20％。该乳化剂为非离子表面活性剂与环氧树脂的加合产物，该加合物分子链通过氨基甲酸酯基团与丙烯酸酯基团相连，以该乳化剂制备的水性环氧树脂耐水、耐溶剂与耐腐蚀性能显著提供。

技术领域

本发明属于涂料领域，是一种用于外乳化水性环氧树脂非离子乳化剂及其制备方法，该非离子乳化剂可以用于外乳化制备水性环氧树脂乳液。

背景技术

环氧树脂具有高附着力、低收缩、耐化学腐蚀性能优良等优点，广泛应用于涂料、胶黏剂等行业，为了保护环境、降低VOC含量，水性环氧涂料得到广泛应用。在环氧树脂中外加表面活性剂来乳化分散环氧树脂制备水性树脂乳液(涂料)是比较常用的方法。中国公开专利CN104755535以乙氧基化苯酚，聚乙烯醇，环氧乙烷和环氧丙烷共聚物等为分散剂，在高温无溶剂条件下分散液态和固态环氧树脂制备水性环氧树脂分散体。该方法制得的涂料柔韧性良好、同时不使用有机溶剂。中国公开专利CN104520356以聚乙烯醇为分散剂，在高温条件下分散固体和液体环氧树脂，同样该方法制得的涂料不含有机溶剂。中国公开专利CN1324384以乙氧基化苯酚类高温、低温非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂来乳化环氧树脂，得到的水性环氧树脂分散体具有粒径小、储存稳定的特点。

从以上专利看出，乳化环氧树脂常用的表面活性剂有壬基酚乙氧基化合物、烷基苯酚引发的聚(环氧乙烷)乙醇、烷基苯酚引发的聚环氧乙烷聚环氧丙烷乙醇等，此外还有一些阴离表面活性剂如磺酸盐、羧酸盐和磷酸盐等。采用外乳化法制备的水性环氧树脂中乳化剂的含量比较高，一般在10-25％之间，这些非反应性的乳化剂游离在涂层中，容易迁移，从而导致水性环氧涂料的耐水、耐溶剂、耐化学品腐蚀性都变差。因此需要寻求一种新的环氧树脂用外乳化剂，改善现有乳化剂对水性环氧涂料的耐水、耐溶剂和耐化学品腐蚀性变差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水性环氧树脂的非离子乳化剂，该乳化剂含有与环氧树脂相容性好的疏水基团和亲水基团用来乳化环氧树脂，通过氨基甲酸酯基团将丙烯酸酯连接到乳化剂主链上,丙烯酸酯基团能与环氧固化剂胺基团发生迈克尔加成反应，水性环氧涂料施工后，该乳化剂也参与到涂料固化反应中，成为涂膜网状结构中的一部分，从而大大改善水性环氧树脂涂料的耐水、耐化学品、耐腐蚀能力。

本发明的另一个目的在于提供所述的非离子乳化剂的制备方法，工艺简单易行。

本发明的在一个目的在于提供所述的非离子乳化剂外乳化水性环氧树脂的用途。

为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

一种用于水性环氧树脂的非离子乳化剂，由包含以下物质反应得到：基于乳化剂总重，

A：含环氧基团活性氢的非离子表面活性剂，所述表面活性剂重量分数为40-90％，优选60-80％；

B：环氧树脂，所述环氧树脂重量分数为5-30％，优选10-20％；

C：含1个异氰酸酯基团和至少1个丙烯酸酯基团的化合物，所述化合物的重量分数为5-30％，优选10-20％。

本发明中，所述的非离子表面活性剂A可以为端羟基聚环氧乙烷、端羟基环氧乙烷和环氧丙烷共聚物。优选为端羟基聚环氧乙烷。

本发明中，所述的非离子表面活性剂A结构式可以如下所示:

(n＝20-450)

其对应的商品牌号可以是柏斯托公司的Ymer-N120。