[发明专利]一种自乳化水性环氧乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种自乳化水性环氧乳液及其制备方法。所述环氧乳液由包括重量份数为40‑60复合乳化剂改性环氧树脂水性聚合物A及重量份数为40‑60的去离子水制备得到。其包括如下步骤：一、复合乳化剂改性环氧树脂水性聚合物A的制备；二、复合乳化剂改性环氧树脂水性聚合物加水乳化，制备自乳化水性环氧树脂乳液。本发明制备的水性环氧树脂乳液，固含量高，乳液粒径小且均匀，稳定性好，乳液具有较好的稀释稳定性、抗盐稳定性、耐碱稳定性、高温稳定性、冻融稳定性、及良好的耐性等性能。可在涂料、粘合剂、碳纤维上浆剂等领域广泛应用。且其制备方法用料简单，合成过程简便易操作，且安全无毒。

技术领域

本发明涉及水性涂料领域，尤其涉及一种自乳化水性环氧乳液及其制备方法。

背景技术

环氧树脂含有大量的羟基、醚键等极性基团，对金属底材有优异的附着能力，且含有的苯环、C-C链段等基团赋予其良好的耐热性、耐腐蚀性、韧性等。与胺类固化剂交联，可形成高交联密度的致密漆膜，具有优异的耐化学、耐盐雾性能，被广泛应用于防腐涂料底漆及中间漆。目前，大部分涂料以溶剂型为主，易产生大量的挥发性有机化合物(VOC)，对环境造成污染，且对人体具有极大的伤害，故水性环氧树脂成为未来涂料的主导趋势，不仅极大地降低VOC排放，而且具有更加优异的性能。

文献[《Macromolecules》2012，45(10)：4015-39]将苯乙烯及甲基丙烯酸单体接枝到高分子量环氧树脂上，中和后赋予其强亲水性，制备水性环氧树脂乳液。该法因利用自由基引发剂，反应过程中易发生副反应，且不易控制，对乳液性能有不良影响。

专利CN101177479A采用聚氨酯改性环氧树脂制备水性环氧乳液，所得乳液有优异的水分散性和加工性。但合成过程中采用异氰酸酯封端，导致粘度过大，且容易凝胶，不易控制。

文献[《涂料工业》2013,43(1):39-43]采用环氧树脂E-51与甲基二乙醇胺(MDEA)在加热条件下反应，后用乙酸中和叔胺，制得季铵盐乳化剂树脂；利用乳化剂树脂与环氧树脂接枝反应，分散制得水性环氧乳液。此法接枝点过于随机性，改性剂间易发生自聚反应，批量产品质量不能有效控制。

基于以上不足之处，需要寻求一种新的水性环氧乳液及其制备方法，避免了使用外加乳化剂及单一乳化剂性能不足的缺点，制备乳液固含量高，乳液粒径小且均匀，稳定性好的水性环氧乳液，且工艺操作简单，安全无毒，易于工业化生产。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种自乳化水性环氧乳液，解决目前溶剂型环氧涂料污染严重且对人体有害的缺陷，另外提供涂料良好的稳定性及耐性等性能。

本发明的第二个目的在于提供上述自乳化水性环氧乳液的制备方法，用料简单，合成过程简便易操作，且安全无毒。

为了达到以上发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种自乳化水性环氧乳液，其由包括重量份数为40-60复合乳化剂改性环氧树脂水性聚合物A及重量份数为40-60的去离子水制备得到。

其中，所述水性聚合物A包括以下原料反应得到：

乙二醇聚氧乙烯醚A1，所述乙二醇聚氧乙烯醚A1的数均分子量为1500～10000，重量份数为5～20，优选地数均分子量为3000～6000,重量份数为10～15；

双酚A聚氧乙烯(聚氧丙烯)醚A2，所述多元醇A2的数均分子量为300～1000，重量份数为3～10，优选地数均分子量为400～800,重量份数为5～8；

二异氰酸酯A3，所述二异氰酸酯A3的重量份数为2～10，优选3～7；

环氧树脂A4，所述环氧树脂A4的重量份数为60～90，优选地70～80；

催化剂A5，所述催化剂A5的重量份数为0.1～1，优选地0.3～0.7。