[发明专利]水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂及其制备方法，该水性环氧固化剂以苯酚或苯酚衍生物、多聚甲醛、多元胺为起始原料，经曼尼希反应后，加入环氧树脂和多元醇缩水甘油醚类改性剂进行扩链反应后，加入去离子水而获得最终产品。本发明通过在环氧固化剂中引入环氧树脂分子链段，提高了固化剂与环氧树脂的相容性，并且水性环氧固化剂与液体环氧树脂固化使用时，还具有自乳化液体环氧树脂的功能。加入多元醇缩水甘油醚类改性剂，增加了亲水基团，使本水性环氧固化剂具有很好的水溶性。

技术领域

本发明属于环氧树脂固化剂领域，具体涉及一种水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂及其制备方法。

背景技术

由于拥有高机械性能、低固化收缩率、优异的耐化学性、良好的加工性和对许多基材的良好粘合性等优势，环氧树脂被广泛应用于复合材料、胶黏剂、涂料等领域。其中涂料生产所消耗的环氧树脂占全部环氧树脂用量的40％左右，是环氧树脂最主要的应用领域。高黏度环氧树脂必须加入溶剂或者稀释剂才会便于施工，而大部分有机溶剂和稀释剂对人体有害，因此无有机溶剂的环氧树脂，尤其是水性环氧树脂很早就引起了人们的重视。近年来，随着一系列环保法规的颁布与实施，HSE管理更加严格，高挥发性有机化合物传统溶剂型环氧涂料已经不适应环境友好型社会发展的需要，水性环氧涂料体系越发受到人们的关注。因此，近年来水性环氧涂料成为传统企业向高科技产品转型、提升产品附加值的一个追求目标。在这种驱动力的作用下，水性环氧固化剂的需求不断增加，水性环氧固化剂产业得到了蓬勃发展。

现在市场上常用的水性环氧固化剂为离子型，此种水性环氧固化剂大多是用有机酸(如乙酸)将固化剂中和成盐。而有机酸的存在，用在金属上易产生闪锈，导致涂膜性能下降；另外，加有机酸成盐的阳离子型水性环氧固化剂对pH值比较敏感，当与一些碱性颜填料一起使用时，易出现失稳现象。市场上也有少量非离子型水性环氧固化剂，虽然性能上相比离子型水性环氧固化剂有所提高，但总体应用上还有很多缺陷，比如储存稳定性差，耐水性差等等。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂。该固化剂不用加有机酸中和成盐，制备工艺比较简单，反应条件比较温和，其应用性能能够达到油性环氧固化剂的水平。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂，其特征在于，其原料组分含有摩尔比为1:(0.1～2.0):(0.1～2.0):(0.1～1.0):(0.01～0.2)的苯酚及苯酚衍生物、多元胺、多聚甲醛、环氧树脂、多元醇缩水甘油醚。

优选的，所述苯酚衍生物为腰果酚。

优选的，所述多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、间苯二甲胺中的至少一种。

优选的，所述环氧树脂环氧当量为100～1000。

优选的，所述环氧树脂为E51、E44、E20、E54、EPON828中的至少一种。

优选的，所述多元醇缩水甘油醚为乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

本发明的另一个目的在于提供上述水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.将苯酚及苯酚衍生物、多元胺、多聚甲醛混匀，升温至60～90℃，保温反应2～8h，得到曼尼希碱；

S2.加入环氧树脂和多元醇缩水甘油醚，反应4～8h；

S3.加入去离子水，搅拌均匀，即得水溶型自乳化酚醛改性胺水性环氧固化剂。

上述方法制备的水性环氧固化剂的胺值为130～150mgKOH/g，固含量为30～80％。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：