[发明专利]有机硅改性水性环氧固化剂及其制备和应用、水性环氧高性能桥梁底漆及其制备

说明书

本发明公开了一种有机硅改性水性环氧固化剂及其制备和应用、水性环氧高性能桥梁底漆及其制备，有机硅改性水性环氧固化剂通过四官能巯基化合物与及聚乙二醇二缩水甘油醚及端环氧基含氟有机硅聚合物嵌段反应得到。该有机硅改性水性环氧固化剂可用于制备水性环氧高性能桥梁底漆；本发明通过将有机硅改性水性环氧固化剂引入水性环氧树脂底漆固化体系中，可用于混凝土表层基面强化处理，提升涂层与基面粘结性能，尤其适用于桥梁防护涂装体系。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种有机硅改性水性环氧固化剂及其制备和应用、水性环氧高性能桥梁底漆及其制备。

背景技术

桥梁作为交通运输系统的重要组成部分，发挥着非常重要的作用。环氧树脂材料因其粘结性能好、收缩率低、机械性能优异，在桥梁工程、建筑、电子、航空航天等领域具有广泛应用。传统的桥梁涂装体系用环氧树脂底漆几乎均为溶剂型，造成严重的污染环境，且溶剂存在还对交通运输、施工、存储方面造成较大的安全隐患。而水性环氧树脂底漆因为具有低VOC含量、分散介质为水、气味较小、使用安全、无毒环保等优点受到越来越多的关注，但由于水性环氧树脂需要采用大量的水乳化、分散环氧树脂及固化剂材料，使树脂及固化剂充分乳化混合才能反应成膜，因此传统胺类水性固化剂普遍存在成膜干燥时间较长、漆膜性能较脆等缺陷。此外传统水性环氧树脂底漆还采用乳化剂及较多的亲水基团，使得水性环氧材料存在先天的耐水性不足的缺陷。作为桥梁涂装防护体系用环氧底漆，需要具有涂料渗透性好、涂层冲击韧性好、粘结力好、耐水性优异等特点，同时需要固化速度快、干燥时间短以缩短工序间间隔，以节约施工工期。

中国专利CN110358057A公开了一种水性环氧树脂固化剂及其制备方法，该发明通过聚硫醇固化剂、丙二醇甲醚、乳化剂、消泡剂、水制备了水性固化剂，其中硫醇固化剂为巯基丙酸季戊四醇酯与脂肪族环氧化合物反应制得，所得水性环氧固化剂具有粘度小，色泽浅固化速度快的特点，由其制备的水性环氧涂层柔韧性较好，但其仍然需要外加乳化剂进行乳化，并且采用了大量的助溶剂丙二醇甲醚，不够经济环保。

中国专利CN109912781A公开了一种水性环氧树脂用水性环氧固化剂及其制备方法和其使用方法，得到的环氧固化体系固化速度较快，抗冲击性提升。但其中含有大量的酰胺键，导致材料成膜固化后吸湿性强，耐水性、耐酸碱性大幅下降。此外，制备过程需要涉及到醛类致癌物，同样不够环保。

因此，虽然目前有水性环氧材料相关增韧剂、固化速度提升的相关研究的报道，但未有相关报道给出一种固化速度慢、冲击韧性差、耐水性差等综合性能优异的水性环氧树脂底漆材料。

发明内容

本发明为了部分解决上述水性环氧树脂底漆材料固化速度慢、冲击韧性差、耐水性差等综合性能不足的技术问题，提供了一种有机硅改性水性环氧固化剂及其制备方法和应用、水性环氧高性能桥梁底漆及其制备方法，具体技术方案如下：一种有机硅改性水性环氧固化剂，该有机硅改性水性环氧固化剂由A’、B’、C’三种链段通过硫碳键以HA’B’A’C’A’B’A’H结构形式组合而成，

上述链段A’结构为：

其中R₁，R₂，R₃，R₄独立的选自p为1-3；

上述链段B’结构为：

n值为2-10；

上述链段C’结构为：

x为5-9，y为3-6。

上述链段A’的来源单体是四官能巯基化合物，上述四官能巯基化合物的结构式为：其中R₁，R₂，R₃，R₄独立的选自p为1-3。

上述四官能巯基化合物为四官能巯基丙酸季戊四醇酯。