[发明专利]一种水性环氧树脂乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性环氧树脂乳液及其制备方法，属于水性环氧树脂领域。本发明公开了一种高效乳化剂，具体是利用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对聚乙二醇单甲醚(mPEG)进行改性，得到异氰酸酯修饰型聚乙二醇单甲醚(mPEG‑IPDI)，然后与环氧树脂反应制得环氧树脂乳化剂，反应短时高效、避免高温、节约能源，乳化剂乳化性能优异，较少用量即可制备得到水性环氧树脂乳液；利用该乳化剂制备的水性环氧乳液粒径均匀，稳定性好，具有非常好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于水性环氧树脂领域，具体涉及一种水性环氧树脂乳液及其制备方法。

背景技术

目前环氧树脂最主要应用于涂料行业和电子行业,覆盖了汽车、船舶、交通、电力、能源、食品等众多民用及军工领域,且国内外市场需求不断扩大,尤其是环氧涂料极具发展潜力。但环氧树脂难溶于水,传统环氧涂料通常都伴随着醇类、酮类或芳香烃等有机溶剂的使用,挥发性有机化合物的排放会对环境造成污染,也对人们的健康造成威胁。近年来国际国内相关环保法规及执行标准日益严格,低碳节能环保也越来越受到重视,开发绿色环保的水性环氧涂料越来越成为环氧涂料行业的主流趋势,前景也十分光明。

然而，现有的关于制备水性环氧树脂乳液都需要大量的乳化剂，且乳化剂乳化效果差、所得乳液的乳液的稳定性不好，从而制约了水性环氧树脂乳液在涂料行业和电子行业中的应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明制备了一种高效的乳化剂，在制备环氧树脂乳液时，具有用量少且乳化效果好的优点，只需少量的乳化剂，即可获得优异的乳化效果，且制得的水性环氧树脂乳液粒径均匀，稳定性好。

本发明的第一个目是提供一种环氧树脂乳化剂，所述乳化剂的配方包括聚乙二醇单甲醚、异氟尔酮二异氰酸酯和环氧树脂，所述聚乙二醇单甲醚、异氟尔酮二异氰酸酯与环氧树脂的摩尔比为1：(1-3)：(1-3)。

本发明的一种实施方式中，所述乳化剂的制备方法包括：催化剂作用下，聚乙二醇单甲醚和异氟尔酮二异氰酸酯按照摩尔比例反应制得异氟尔酮二异氰酸酯修饰的聚乙二醇单甲醚，然后按照摩尔比例加入环氧树脂继续反应，即可得到环氧树脂乳化剂。

本发明的一种实施方式中，所述乳化剂的制备过程中的反应温度为45-75℃。

本发明乳化剂制备方法避免了环氧树脂乳化剂的制备温度常用的120℃左右的较高温度。

本发明的一种实施方式中，所述的催化剂主要为包括叔胺催化剂或者有机金属化合物。

本发明的一种实施方式中，所述聚乙二醇单甲醚的分子量为1000-2000。

本发明的第二个目是提供一种水性环氧树脂乳液，所述水性环氧树脂乳液包含环氧树脂、乳化剂和水；其中，乳化剂为上述的环氧树脂乳化剂。

本发明的一种实施方式中，所述水性环氧树脂乳液的制备方法是将环氧树脂乳化剂、促溶剂、环氧树脂混合均匀，加水乳化，即可得到水性环氧树脂乳液。

本发明的一种实施方式中，乳液制备过程中的乳化时转速为100-5000r/min。

本发明的一种实施方式中，环氧树脂乳化剂对环氧树脂的质量百分比为5％-10％。

本发明的一种实施方式中，水用量与环氧树脂乳化剂和环氧树脂的总质量比为1:(0.8-2)。

本发明的一种实施方式中，所述水性环氧树脂乳液还可以包括促溶剂，所述促溶剂额含量占总物料质量的重量百分比不超过15％。

本发明的一种实施方式中，所述环氧树脂包括E-51、E-20、E-44、E-42、E-54、E-55中的一种或多种。

本发明的一种实施方式中，所述促溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或多种。