[发明专利]一种含有环氧基团的反应性乳化剂的环氧乳液的制备方法

说明书

本发明涉及一种含有环氧基团的反应性乳化剂的环氧乳液的制备方法和在防腐方面的应用表现，具体涉及一种含有环氧基团的反应性乳化剂的制备和一种水性环氧树脂乳液的制备方法和应用。本发明提供的一种含有环氧基团的反应性乳化剂是聚二元醇类物质和酸酐类物质反应，然后再与环氧树脂反应制备而成的，所述的环氧乳液是由一种含有环氧基团的反应性乳化剂和水通过相反转法制备而成。本发明所述的环氧乳液所制成的防腐涂料不仅对基体具有较好的附着力、较好的耐溶剂性，而且相对于油性涂料具有更好的安全环保性，同时具有更少的VOC排放，满足绿色环保型和环境友好型涂料的需求。

技术领域

本发明属于水性环氧树脂乳液制备领域，具体涉及一种含有环氧基团的反应性乳化剂，利用该乳化剂制备成环氧树脂乳液并将其应用于防腐蚀领域。

背景技术

随着人们环保意识的觉醒，人们对于“环境友好型”的水性环氧防腐蚀涂料更加的重视和期待。由于传统的溶剂型涂料中的溶剂含量在40%以上，这些挥发性有机物（VOC）会造成空气污染，并且会在阳光的照射下发生光化反应形成毒性更加大的二次污染，且由于我国的水性涂料技术相对比较落后，所以开发和推广我国自主研发水性涂料任重道远，前景广阔，意义深远。

发明内容

在本发明提供了一种含有环氧基团的反应性乳化剂的环氧乳液的制备方法，因为该乳化剂属于非离子型乳化剂，其耐酸耐碱性比较优异且不易受酸碱性的影响。

通常制备水性环氧树脂乳液一般通过三种方法来实施：机械法、化学改性法和相反转法。

本发明通过自制乳化剂并通过相反转法来制备粘度较低，粒径较小的水性环氧乳液，并加入颜填料和固化剂来使水性环氧涂料具有较好的附着力和防腐蚀的能力。

一般而言，普通的水性环氧乳液的固含量大概在40%-45%左右，但是本发明通过相反转法制备的水性环氧乳液的固含量最高可达65%。

在所述含有环氧基团的反应性乳化剂的制备过程中，所述催化剂为非酸性催化剂，相比于其他催化剂，这种催化剂更加可以使反应完全，提高转化效率。

本发明所述环氧树脂是双酚A型环氧树脂，其具有线性结构，两端是反应能力很强的环氧基；大分子链上有较多醚键，大分子链上有规律的，相距较远的出现较多仲羟基；大分子主链上有大量的苯环，次甲基和异丙醇。因此双酚A环氧树脂具有很强的内聚力和粘接力，醚键和羟基是极性基团，有助于提高粘结性，醚键和碳碳键使环氧树脂具有柔顺性，苯环使聚合物具有耐热性和一定的强度。

本发明的双酚A型环氧树脂的环氧当量大概在220-240之间，相比于其他环氧当量，此类环氧树脂的稳定性较高，也更容易控制一个相对较好的固含量，可以使水性环氧树脂乳液具有较高的固含量，较低的粘度，较小的粒径等优点。即使后期不加入成膜助剂，也可以获得比较好的漆膜，实现低VOC，并且具有较好稳定性的水性环氧树脂乳液。

本发明所述的一种含有环氧基团的反应性乳化剂是非离子型乳化剂且具有以下特性：耐酸、耐碱、耐盐、耐硬水性好及稳定性高；不带电荷，毒性低，对皮肤刺激性小。在常温下就有很高的溶解度。具有较高的表面活性，具有良好的乳化力和去污能力，与其他表面活性剂相容性好。

本发明所述的一种含有环氧基团的反应性乳化剂是由一个聚二醇类和一个酸酐反应，再和环氧基团反应，这样一个乳化剂分子可以拥有二或四个环氧基团，这种结构让乳化剂本身具有环氧基团，具有较强的反应性，在成膜阶段参与固化反应，不会从体系中游离，从而提高漆膜的性能。

本发明涉及制备一种含有环氧基团的反应性乳化剂的两步反应过程中，都需要一种催化剂来加速反应，一般选用非酸性催化剂，催化剂的选择参见权利要求4和权利要求5。

本发明在一个合适的温度和合适的转速下用相反转的方法来制备水性环氧乳液。这种水性环氧乳液具有粘度低，粒径小，离心稳定性好，室温储存性的优良等优点。图1为实施中水性环氧乳液漆膜的电化学测试图。

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