[发明专利]用于水性环氧自流平地坪的高固低黏环氧固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了用于水性环氧自流平地坪的高固低黏环氧固化剂及其制备方法。以质量百分比含量计，该固化剂原料组成为：多元胺10～30％、环氧树脂17～28％、聚乙二醇二缩水甘油醚7～32％、二乙醇胺3～8％、单环氧基缩水甘油醚3～30％、醇醚类溶剂5～10％、去离子水10～20％。本发明制备的水性环氧固化剂在保证较高固含量的同时黏度较低，可制备水性环氧自流平涂料，一次成膜厚度可达1‑2mm，解决了目前水性环氧地坪涂料只能做成薄涂的问题；整个制备工艺简单易行，反应温度低于100℃，安全节能。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种用于水性环氧自流平地坪的高固体含量低黏度环氧固化剂及其制备方法。

背景技术

与其它树脂相比，环氧树脂在各种基材的黏着性、耐热性、耐化学性、电学性能和力学性能等方面都具有优异的性能，在各种工业领域都得到了广泛的应用，在涂料技术领域尤其活跃。一般来说，用于涂料或黏合剂领域的环氧树脂组合物的类型大致可分为液体型(无溶剂型)、液体型(以有机溶剂为主要介质)、液体型(以水为介质)和固体型(粉末)。

其中，无溶剂型环氧树脂组合物是采用低黏度固化剂和高沸点稀释剂降低了常温液体环氧树脂黏度的组合物。然而，在生产低黏度固化剂的过程中，不可避免地要使用大量对人类有害的游离胺和酚类物质，即使是对人类危害较小的稀释剂，使用这种稀释剂也会使固化剂的性能下降。以有机溶剂为主要介质的液体型环氧树脂组合物是以二甲苯、甲苯、乙醇或正丁醇等低黏度溶剂溶解常温下固体形式的高分子量环氧树脂，使固化剂具有广泛的选择性。因此这种环氧体系不仅可以提供高性能的固化产品，而且还能任意调节组合物的黏度，极大地扩展了应用领域。尽管如此，由于大量的有机溶剂的存在，该体系存在对一线施工人员的巨大身体伤害、环境污染以及火灾或爆炸等危险的可能性。固体型环氧组合物是固体环氧树脂与固体固化剂的组合产物，其使用目的主要是涂层材料，但由于其加工性差应用受到很大限制。

相反，水性环氧树脂组合物是通过将环氧树脂和固化剂分散或溶解在水中而形成的具有良好加工性的环氧体系，克服了上述油性环氧体系的缺点的同时性能与之相当，甚至在某些方面更优。

环氧树脂是一种热塑性树脂，本身并不具有良好的机械强度，耐水和耐酸性能，只有通过和环氧固化剂的配合是环氧基开环发生交联反应，形成网络状的三维空间结构，才能拥有良好的在综合性能，因此环氧固化剂对环氧树脂涂料的性能起着至关重要的作用。近年来随着人们环保意识的增强和相关环保政策的出台，水性涂料的市场份额越来越多，而水性环氧固化剂是双组份水性环氧树脂涂料的重要组成部分，成为研究开发的焦点。

中国发明专利CN200510050589.7公开了一种外加乳化剂乳化的水性环氧固化剂的制备方法，采用了聚乙二醇醚和烷基聚氧乙烯醚为表面活性剂，外加表面活性剂使得固化剂固化时和固化后乳化剂趋向于迁移至涂层表面，使得涂层易发白，耐水性差。

美国专利US4246148采用低分子质量环氧树脂与多乙烯多胺反应生成多胺/环氧加成物，再经单环氧化合物将其封端，并用醋酸中和部分的仲胺，以调节固化剂的亲水亲油平衡值(HLB)，降低固化剂的反应活性，延长适用期，但由于其使用了大量的有机酸中和成盐来达到固化剂亲水的效果，此类体系由于水溶性胺最后的状态为离子形式，在水中存在有机胺阳离子和乙酸根阴离子，有机酸无法挥发，以游离状态残存于漆膜中会造成涂层耐水性和防腐性能的下降；另外，加有机酸成盐的阳离子型水性固化剂对pH较敏感，与酸性颜填料配合使用时，易出现稳定性差的现象。

美国专利US6127459公开了一种自乳化型水性环氧固化剂的制备方法，该专利采用液态环氧与过量的芳香族单一多胺加成，继而加入端羧基聚醚在200℃反应，然后加入甲苯搅拌至均相，再加入水搅拌形成固化剂乳液。采用这种方法制得的固化剂改善了其与环氧树脂的相容性，提高了涂层的物理性能与抗性，但是合成工艺的温度较高达到200℃的，不但耗能，而且不利于安全生产；另一方面，该类固化剂乳液的乳胶粒中含有对环境和人体危害较大的有机溶剂甲苯，不符合环保要求。