[发明专利]一种用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法

权利要求书

1.一种用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，该方法首先将环氧树脂和丙烯酸发生开环反应制得环氧丙烯酸树脂，然后，将二异氰酸酯和聚醚发生加成反应制得端异氰酸酯预聚体，最后，将端异氰酸酯预聚体和环氧丙烯酸树脂发生交联反应，形成了一种互穿型网络聚合物，即聚醚改性环氧树脂；

具体制备工艺分三步实施：

①将催化剂、阻聚剂和丙烯酸混合液加入环氧树脂中，开环反应生成环氧丙烯酸树脂；

其中，丙烯酸与环氧树脂反应的用量分别按照丙烯酸和环氧基的物质的量，记为1摩尔环氧基和1～1.2摩尔丙烯酸反应；

②在氮气保护下，将二异氰酸酯和聚醚进行加成反应，得到端异氰酸酯预聚体；

其中，聚醚的用量和二异氰酸酯的用量分别按其所含羟基物质的量和异氰酸酯基物质的量，记为1摩尔羟基用1.1～2.0摩尔异氰酸酯基；

③将所述端异氰酸酯预聚体和环氧丙烯酸树脂按比例均匀混合后，加入交联剂和扩链剂，反应生成互穿型网络聚合物，即聚醚改性环氧树脂。

2.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤①开环反应中，催化剂的用量(质量)为反应物总质量的0.2～0.6％；阻聚剂的用量(质量)为反应物总质量的0.2～1.0％。

3.如权利要求2所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤①开环反应中，催化剂的用量(质量)为反应物总质量的0.4％；阻聚剂的用量(质量)为反应物总质量的0.5～0.8％。

4.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤③互穿聚合反应中，交联剂的用量(质量)为反应物总质量的0.05～0.15％，扩链剂的用量(质量)为反应物总质量的0.03～0.10％。

5.如权利要求4所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤③互穿聚合反应中，交联剂的用量(质量)为反应物总质量的0.10％；扩链剂的用量(质量)为反应物总质量的0.06％。

6.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为三乙基苄基氯化铵、三乙基苄基溴化铵和N，N-二甲基卞胺中的一种或其组合；阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚和对甲氧基苯酚中的一种或其组合；交联剂为三羟甲基丙烷；扩链剂为1，4-丁二醇。

7.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤①开环反应的温度为85～98℃；所述步骤②加成反应的温度为70～95℃；所述步骤③互穿聚合反应的温度为60～95℃。

8.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤①具体操作为：将丙烯酸与催化剂、阻聚剂的混合液缓慢滴加入环氧树脂中，滴加时间控制在0.5h～1h；开环反应时间为3h～6h，测体系中的酸值低于10mgKOH/g时，降温出料；所述步骤②具体操作为：先将聚醚抽真空脱水0.5h～2h，然后，在氮气保护下，缓慢滴加入二异氰酸酯，滴加时间控制在0.2h～0.8h，加成反应时间为2h～3h；所述步骤③互穿聚合反应时间为0.5h～1h。

9.如权利要求1所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤①所用环氧树脂是双酚A型环氧树脂；所述步骤②所用聚醚采用聚醚多元醇(PPG)；二异氰酸酯为涂料用芳香族、脂肪族二异氰酸酯。

10.如权利要求9所述的用于海工混凝土涂料的聚醚改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为小分子的双酚A型环氧树脂，环氧当量在180g/mol-1000g/mol之间；所述聚醚多元醇(PPG)为N-210、N-220和N-204；所述芳香族、脂肪族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。