[发明专利]一种水性防腐树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性防腐树脂及其制备方法，属于防腐材料领域。

背景技术

环氧树脂因防腐效果好，使用方便，费用低，等优点而被广泛应用于防腐领域。为了降低环氧树脂VOC含量，如何将环氧树脂水性化，制备水性防腐树脂，是研究的热点。目前常用的环氧树脂水性化的方法有机械法、相反转法、自乳化法。其中机械法、相反转法制备的水性环氧树脂，粒径较大，且含有乳化剂，影响了其防腐效果，多用于水泥混凝土等基材保护，在金属防腐领域很少使用。自乳化法是通过化学方法在环氧树脂中，引入羧酸基，磺酸基等亲水物质通过成盐的方式实现水性化。这种方法得到的水性环氧树脂粒径较小，涂膜更致密，耐腐蚀性能得到了一定的提高，但羧酸、磺酸等亲水物质部分或全部残留在涂膜，遇到水会再度变为离子形式，对涂膜的耐水，耐腐蚀性能造成了负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以室温干燥的水性防腐树脂及其制备方法，解决现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水性防腐树脂，由以下重量百分数的组分组成：40%～60%环氧树脂、10%～40%油酸、2%～20%多异氰酸酯、10%～30%溶剂、0.5%～5%酸类物质和0.2～5%有机胺，其余为去离子水。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述环氧树脂为双酚A类环氧树脂或双酚F类环氧树脂，其环氧当量在150～2000之间。

进一步，所述油酸为大豆油酸、脱水蓖麻油酸或亚麻油酸。

进一步，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），以及其加成物或三聚体。

进一步，所述溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丁醇或醇酯十二。

进一步，所述酸类物质为盐酸、硫酸、磷酸、焦磷酸、多聚磷酸、柠檬酸或酒石酸。

进一步，所述有机胺为三乙胺、N,N二甲基乙醇胺或三乙醇胺。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种水性防腐树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将40～60重量份的环氧树脂和10～40重量份的油酸混合，升温至90℃～150℃，搅拌下反应至酸值≤3；（酸值指中和脂肪、脂肪油或其他类似物质1克中含有的游离脂肪酸所需氢氧化钾的重量）

（2）控制温度在100～140℃，滴加2～20重量份的多异氰酸酯，30～90分钟内滴加完毕，然后在90～100℃下保温2小时；

（3）加入10～30重量份的溶剂，在90～150℃下保温30分钟；

（4）在90～150℃下滴加0.5～5重量份的酸类物质，在90～150℃下保温2～3小时；

（5）降温至70～80℃，滴加0.2～5重量份的有机胺，在不停的搅拌下，保温30～50分钟；

（6）最后滴水乳化至固体含量为30%wt～70%wt，即得到所述水性防腐树脂。

本发明的有益效果是：本发明的水性防腐树脂采用自乳化方法制得，同时其亲水性基团可以与金属基材发生钝化，有序的吸附在金属基材上，提高了涂膜的耐水，耐腐蚀性能。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

水性防腐树脂由以下重量的组分组成：E12环氧树脂400g、大豆油酸138g、聚氨酯单体二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）50g、丙二醇甲醚150g、酒石酸15g、N,N二甲基乙醇胺30g、去离子水42g。

水性防腐树脂的制备方法包括以下步骤：

（1）向装有搅拌器加热套的三口瓶中加入400g E12环氧树脂和135g大豆油酸；

（2）升温至140℃在搅拌的状态下反应至酸值≤3；

（3）降温至110℃，滴加50g二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）单体，40分钟滴加完毕，100℃保温2小时；

（4）加入150g丙二醇甲醚，在120℃下保温30分钟；

（5）加入15g酒石酸，升温至120℃保温3小时；

（6）降温至75℃，滴加30g N,N二甲基乙醇胺，在不停的搅拌下，保温30分钟。

（7）在75℃缓慢的加入42g去离子水即得到固体含量为50wt%的水性防腐树脂。

实施例2