[发明专利]一种复合环氧树脂乳化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环氧树脂乳化剂技术领域，具体涉及一种含环氧基团的复合乳化剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂涂料力学性能高，耐热范围宽，应用广泛。但环氧树脂不溶于水，粘度大，施工不方便，目前大部分采用有机溶剂稀释的方法。但人类对环境保护要求越来越严格，绿色环保的水性环氧树脂避免了大量有机溶剂的使用、具有环境友好的特性，越来越受到人们的青睐，将取代有机溶剂稀释环氧树脂的施工方法。因此，研究和开发性能适用而且稳定的水性环氧体系具有重大的现实意义。

环氧树脂水性化方法虽各种各样、各有各的特点，从而也就决定了它们各自性能的差异，目前，使环氧树脂乳化的方法有三种：机械法、化学改性法和相反转法。其中机械法所得的乳液稳定性差；化学改性法的制备步骤复杂，产品质量不易控制，成本也较高；相反转法是借助外加乳化剂的作用，通过物理乳化的方法制得相应的乳液。由于外加乳化剂兼具亲水亲油基团，从而大大改善了乳化剂与环氧树脂的相容性，所得的乳液稳定性好，普遍受到欢迎。为使相反转法所用的乳化剂与环氧树脂的相容性、稳定性好，对乳化剂的研究具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在制备复合环氧树脂乳化剂，该乳化剂储存稳定性，降低乳液粘度，减小乳液粒径；使用本发明的乳化剂所得乳液固含量高、粒径小、粘度低、稳定性高、施工方便。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种复合环氧树脂乳化剂，由以下重量份的组分组成：

组分1为环氧双酚A二缩水甘油醚树脂，结构式为其中j的取值94至238，组分1的重量份为60份-70份；

组分2为2-双酚A型环氧氨基-5-磺酸基-苯甲酸，结构式为组分2的重量份为15份-25份；

组分3为2-双酚A型环氧氨基-5-磺酸基-苯甲酸丁酯，结构式为组分3的重量份为5份-10份；

组分4为2-双酚A型环氧氨基-5-磺酸基-苯甲酸乙脂单丁醚，结构式为组分4的重量份为5份-10份；

组分5为2-聚醚醇缩水甘油醚氨基-5-磺酸基-苯甲酸，结构式为n的取值范围为1~16，组分5的重量份为0.1份-0.5份；

其中，组分1-4所述R为双酚A型环氧基团，结构式为其中m的取值为0~3。

所述组分1所述j的取值优选为143。

组分5所述n的取值优选为7。

其中，重量份比例优选为：所述组分1的重量份为62份-68份，组分2的重量份为17份-22份，组分3的重量份为6份-9份，组分4的重量份为6份-9份，组分5的重量份为0.1份-0.3份。

所述复合环氧树脂乳化剂的制备方法，具体步骤为：

组分1的制备：

将双酚A型环氧树脂和聚乙二醇以摩尔比为2︰1混合均匀，加热至80℃~85℃，再加入N,N-二甲基苄胺作为催化剂，催化剂用量占双酚A型环氧树脂质量的0.8%-0.9%，在130℃-135℃下恒温反应7-9小时，冷却至室温，得所述组分1；

组分2-5的制备：

步骤1：在双酚A型环氧树脂中加入乙二醇单丁醚和正丁醇的混合溶液，其中乙二醇单丁醚和正丁醇的重量比为0.9-1.1︰1，混合溶液加入量占原料总质量的20%-30%；搅拌均匀，升温到75℃-85℃至环氧树脂溶解后，加入2-氨基-5-磺酸基苯甲酸，控制反应温度80℃-85℃，保温10-14h；然后滴加聚乙二醇二缩水甘油醚，滴完保温反应10h-14h，得混合产物；所述混合产物的重量份组成为：组分2︰组分3︰组分4︰组分5=50-60︰15-25︰20-25︰0.1-0.5；其中双酚A型环氧树脂、2-氨基-5-磺酸基苯甲酸和聚乙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为1︰0.67-1︰0.33-0.5；所述原料为双酚A型环氧树脂、混合溶液、2-氨基-5-磺酸基苯甲酸和聚乙二醇二缩水甘油醚；

按重量份比例，将组分1与所述混合产物按照组分1︰混合产物=5︰2.5-3.5的比例混合，得环氧树脂复合乳化剂。

所述双酚A型环氧树脂、2-氨基-5-磺酸基苯甲酸和聚乙二醇二缩水甘油醚的摩尔比优选为1︰0.67︰0.33；所述乙二醇单丁醚和正丁醇混合溶液的加入量优选为原料总质量的25%。

其中，混合产物优选的重量份组成为：组分2︰组分3︰组分4︰组分5=50-60︰19-22︰19-22︰0.1-0.5。

下面对本发明做进一步的解释和说明：