[发明专利]涂膜柔韧性可调控的非离子型水性环氧乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种涂膜柔韧性可调控的非离子型水性环氧乳液，由以下质量份数计的组分组成：非离子型乳化剂10～30、双酚A环氧树脂100；所述非离子型乳化剂由双酚A环氧树脂、不同分子量聚乙二醇的多元共混物、引发剂组成，其中，双酚A环氧树脂与不同分子量聚乙二醇的多元共混物的摩尔比为1:0.6～1.25，所述引发剂为过硫酸盐，其用量为双酚A环氧树脂和多元混合物二者总质量的0.1％～0.3％。还公开了其制备方法。该水性环氧乳液制备工艺简单、制得的非离子型水性环氧乳液可应用于各种水性涂料领域中，应用范围广、涂抹柔韧性好。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种涂膜柔韧性可调控的非离子型水性环氧乳液及其制备方法。

背景技术

环氧树脂因其强度高、粘结力强、电绝缘性等优良的物理机械性能，被广泛用于涂料、绝缘材料等行业。常温下环氧树脂大多为粘稠液体或半固体物质，黏度过大，不溶于水，若直接使用施工极不方便，因此常需要加入有机溶剂，而有机溶剂成本高、易挥发、有毒性，不仅对人体造成伤害而且污染环境。水性环氧乳液是通过一系列的化学和物理方法将油性环氧树脂分散在水相中，降低环氧树脂的粘度，不含或含少量的有机挥发物(VOC)和空气有害污染物(HAP)的环境友好绿色化学品，因而广泛应用于水性涂料领域中。

由于聚乙二醇具有长链的柔性链段、与环氧树脂相容性良好、且安全无毒等特点，通常将聚乙二醇引入环氧树脂分子链段中合成非离子型乳化剂，并乳化环氧树脂，采用相反转乳液制备技术，获得水性环氧乳液。但引入的聚乙二醇或聚乙二醇与其它官能团反应物均为单一组成，不具备调控水性环氧乳液涂膜柔韧性功能。

中国专利CN102229701B公开了一种非离子型水性环氧树脂乳液及其制备方法，其中，所述聚多元醇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聚丙二醇三缩水甘油醚中的一种，为单一组成，且在水性环氧树脂乳液制备过程中采用了环氧稀释剂与有机溶剂，组份较多，制备过程复杂。

中国专利CN104558524A公开一种非离子型反应性水性环氧树脂乳液的制备方法，其中采用的聚乙二醇为PEG1000、PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG10000中的一种，亦为单一组成，而且在制备过程中需氮气保护，制备条件较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种涂膜柔韧性可调控、可应用于各种水性涂料领域中的非离子型水性环氧乳液及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种涂膜柔韧性可调控的非离子型水性环氧乳液，由以下质量份数计的组分组成：非离子型乳化剂10～30、双酚A环氧树脂100；所述非离子型乳化剂由双酚A环氧树脂、不同分子量聚乙二醇的多元共混物、引发剂组成，其中，双酚A环氧树脂与不同分子量聚乙二醇的多元共混物的摩尔比为1:0.6～1.25，所述引发剂为过硫酸盐，其用量为双酚A环氧树脂和多元混合物二者总质量的0.1％～0.3％。

所述引发剂为过硫酸钾或者过硫酸铵。

所述不同分子量聚乙二醇的多元共混物为分子量800、1000、1500、2000、4000、6000、8000、10000的聚乙二醇以任意质量配比混合配制的多元共混物。

作为优选地，在多元共混物中分子量大的聚乙二醇质量≦分子量小的聚乙二醇质量，制备得到的非离子型水性环氧乳液柔韧性好，涂膜柔韧性不开裂最小轴径小、贮存稳定性好。

在上述技术方案中，所述多元共混物为二元或三元或四元共混物。

作为优选地，所述聚乙二醇分子量为2000、4000、6000，所述多元共混物为二元或三元共混物，制备得到的非离子型水性环氧乳液柔韧性好，涂膜柔韧性不开裂最小轴径小、贮存稳定性好。

在上述技术方案中，所述双酚A环氧树脂为E20或者E44或者E51。