[发明专利]一种生物质多元酸改性环氧乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质多元酸改性环氧乳液及其制备方法，其中，所述环氧乳液由以下组分组成：100重量份环氧树脂、10‑30重量份生物质多元酸、0.1‑0.5重量份催化剂，1‑5重量份改性剂、1‑5重量份乳化剂、1‑5份pH调节剂和100‑300重量份去离子水。本发明中的生物质多元酸是通过油酸合成得到的，取代了传统的环氧乳液中对环氧树脂的改性一般使用丙烯酸、马来酸酐等小分子酸，具有长的柔性主链和7个碳的长侧链，长的主链赋予漆膜良好的柔韧性，同时其侧链上的烷基链结构，有助于提高漆膜的耐水性和光泽度。另外这种生物质多元酸的结构上还带有双键结构，能够提高环氧涂料在烘烤固化后的交联度，从而提高漆膜的耐盐雾性能。

技术领域

本发明主要涉及涂料树脂技术领域，具体涉及一种生物质多元酸改性环氧乳液及其制备方法。

背景技术

环氧树脂与金属具有较好的粘接性，对水和一些化学品表现出较好的耐性，双组份的环氧树脂与固化剂进行交联后，可形成结构致密的，附着力高的、耐腐蚀性能佳的漆膜，因而环氧树脂被广泛应用于海洋等金属钢材的重防腐领域。而近年来，随着国家相关法律法规的限制和人们环保意识的增强，溶剂型的环氧树脂产品的市场份额逐渐的减少，而取而代之的是水性环氧树脂的相关产品。水性环氧树脂是指在乳化剂的作用下将环氧树脂以粒子状态分散在水中的一种树脂。通常水性环氧树脂制备方法有自乳化法和外加乳化剂法。自乳化法制备出的水性环氧树脂稳定性好，粒径小，但一般会导致漆膜的耐水性差。而外加乳化剂法制备工艺简单，成本低，合成的乳液粒径偏大一般在几百个纳米甚至在微米级，分散稳定性较差，但是也有一定的实际应用的价值。

由于环氧树脂粘度很大，传统的改性方法都或多或少的加入溶剂对其进行稀释，然后再对溶剂进行抽提，工艺复杂同时产品中残留的溶剂会带来污染，如专利CN104311797公开了一种水性环氧乳液的制备方法，先将正丁醇稀释的环氧树脂加热到60-80℃，边搅拌边滴加乳酸和催化剂，滴加完后升温值80-100℃反应2-4h后降温至65-85℃，加入三乙醇胺中和得到了粒径在98纳米稳定分散的水性环氧树脂乳液，再如专利CN102174172 公开了一种水性松香基环氧树脂的制备方法，将100份松香基环氧树脂预聚体用溶剂稀释至合适粘度后与环状酸酐或者多异氰酸酯反应后，加碱中和后得到一种具有优良的耐候性水性松香环氧树脂涂料，上述专利在制备过程中都引入了溶剂，在树脂乳液制备和使用过程中会造成环境污染和对人体的危害。

发明内容

本发明主要提供了一种生物质多元酸改性环氧乳液及其制备方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种生物质多元酸改性环氧乳液，包括以下组分：100重量份环氧树脂、10-30重量份生物质多元酸、0.1-0.5重量份催化剂，1-5重量份改性剂、1-5重量份乳化剂、1-5重量份pH调节剂和100-300重量份去离子水。

优选的，所述环氧树脂为E12、E20、E44、E51中的至少一种。

优选的，所述生物质多元酸为油酸二聚酸、油酸三聚酸中的至少一种。

优选的，所述催化剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。

优选的，所述改性剂为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种。

优选的，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚中的至少一种。

优选的，所述的pH调节剂为二乙醇胺、三乙醇胺、APM95中的至少一种。

本发明还公开了一种生物质多元酸改性环氧乳液的制备方法，包括以下步骤：

1）反应釜通氮气，加入100重量份环氧树脂，加热熔融；

2）加入10-30重量份生物质多元酸，升温到120度，保温反应2-4小时；

3）降温到80度，加入0.1-0.5重量份催化剂和1-5重量份改性剂后，保温反应2小时；