[发明专利]一种缩水甘油醚改性的水性环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性环氧树脂及其制备方法，属于水性涂料技术领域。

背景技术

目前绝缘油漆和家具清漆大部分都是油性树脂，需要有机溶剂作为稀释剂，不仅生产成本高，而且VOC释放量大，对环境污染严重。

《非离子水性环氧低温固化剂的制备及固化研究》（祝宝英等，中海油常州涂料化工研究院，《涂料工业》2009年第39卷12期）采用聚乙二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、脂肪族多胺或芳香族多胺合成了非离子型低温干固化水性环氧同化剂；CN1067437A通过将苯酚、甲醛或苯酚、甲醛、环氧氯丙烷，在稀硫酸（盐酸）催化下生成的中间体与黑液或硫酸盐木质素或碱木质素以及必要时投入的另外的酚、醛、硫酸，反应生成醇溶性树脂。CN101205275A公开了以醋酸乙烯单体为主要成份，同时在原料中加入了丙稀酸酯类单体、丙烯酸以及其他亲水性官能团单体合成水性树脂。CN101376701A公开了主要以醇酸为主要原料合成水溶性树脂。上述现有技术公开的水性树脂主要是丙烯酸、醇酸水溶性树脂，其耐腐蚀性和防锈性较差。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提出一种水溶性环氧树脂的制备方法，所得水溶性环氧树脂具有良好的绝缘性、耐腐蚀性和防锈性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水溶性环氧树脂，是由桐油、顺酐与多元醇先反应生成多元醇聚酯化合物，再由缩水甘油醚对多元醇聚酯化合物改性而得到的。

其中，所述桐油与顺酐质量比为2～4.5:1。

所述多元醇的羟基与顺酐的摩尔比为1～1.2:1。

所述缩水甘油醚与顺酐质量比为2～2.5:1。

所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷或季戊四醇中的一种。

所述缩水甘油醚为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚中的一种。

本发明还提供上述水溶性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

1）将桐油、顺酐混合，150～160℃保温1h，加入多元醇，在160～170℃条件下保温至酸值≤80mgKOH/g，得到多元醇聚酯化合物；

2）向多元醇聚酯化合物中投入部分缩水甘油醚，于150～160℃保温1h后再投入余下的缩水甘油醚，维持温度至酸值≤40mgKOH/g；

在步骤2）中，所述缩水甘油醚与顺酐质量比为2-2.5:1，且两次投入缩水甘油醚的质量比为1:1.2-1.6。

3）将步骤2）所得体系降温至100℃，加入乙二醇丁醚，降温至80℃以下后加入pH调节剂AMP-95与蒸馏水的混合液，分散得到水溶性环氧树脂。

在步骤3）中，所述乙二醇丁醚与顺酐质量比为0.9-1.2:1。

在步骤3）中，所述AMP-95与蒸馏水质量比为1:9-11。

在步骤3）中，所得水溶性环氧树脂的pH值为6.5-8.0。

采用本发明所述水溶性环氧树脂的制备方法，生产工艺简单、生产过程中无“三废”排放。

本发明所述的水溶性环氧树脂可与水任意比例互溶。

本发明还提供一种水溶性清漆，即向上述水溶性环氧树脂中加入固化剂氨基树脂，混匀即可。

所述的固化剂氨基树脂选自六甲氧甲基三聚氰胺树脂，其加入量为水溶性环氧树脂重量的8%-10%。

本发明通过缩水甘油醚对多元醇聚酯化合物改性，形成含有部分环氧基团，高度交联聚醚结构的水溶性环氧树脂。将其与固化剂混配所得水溶性清漆具有良好的绝缘性、耐腐蚀性和防锈性，且光泽度高，环保无毒，可用于绝缘油漆、家具清漆、胶粘剂等领域。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种水溶性环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

1）在1000ml三口烧瓶加入桐油200g，顺酐50g，155℃反应1h，加入新戊二醇72g，于165℃保温至酸值≤80mgKOH／g，得到反应物A；

2）向反应物A中投入聚乙二醇二缩水甘油醚50g，于155℃保温1h，再投入67.5g聚丙二醇二缩水甘油醚，维持温度至酸值≤40mgKOH／g；

3）将步骤2）所得体系降温至100℃，加入55g乙二醇丁醚，降温至80℃，加入pH调节剂AMP-95与蒸馏水的混合液27.5g（其中，AMP-95和蒸馏水的质量比为1：10），高速分散得到pH值为7的水溶性环氧树脂。