[发明专利]一种水性环氧树脂固化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，为含有氨基甲酸酯单元和脲单元的醇胺类固化剂，其原料包括二异氰酸酯、聚乙二醇单甲醚、脂肪族多元胺及单官能度氟改性环氧活性稀释剂，其中，所述聚乙二醇单甲醚的结构式为CH₃O(C₂H₄O)_nH，1≤n≤100；所述脂肪族多元胺含有两个以上伯胺基；所述单官能度氟改性环氧活性稀释剂是指氟基团改性的、含有一个环氧基团的环氧化合物。

2.如权利要求1所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，原料包括以重量份数计的二异氰酸酯10～100份，聚乙二醇单甲醚30～330份，脂肪族多元胺10～100份，单官能度氟改性环氧活性稀释剂45～500份及去离子水100～1000份。

3.如权利要求1所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或几种。

4.如权利要求1所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚的分子量M的范围为200≤M≤5500。

5.如权利要求1所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，所述的单官能度氟改性环氧活性稀释剂包括以重量份数计的以下组分：

所述的单官能度氟改性环氧活性稀释剂的制备方法为：将异佛尔酮二异氰酸酯首先与六氟异丙醇反应，得到一端含有含异氰酸酯基，一端含C-F键的氨基甲酸酯的中间产物A；中间产物A含有的剩余异氰酸酯基与环氧丙醇反应，得到分子一端含有环氧基团、一端含有C-F键的反应产物B。

6.如权利要求1所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，所述脂肪族多元胺的结构式为H₂N-R-NH₂，其中，R为((CH₂)₂NH)_n(CH₂)₂，n＝1、2、3或4。

7.如权利要求6所述的水性环氧树脂用固化剂，其特征在于，所述的脂肪族多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的至少一种。

8.权利要求1-7任意一项所述的水性环氧树脂用固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：二异氰酸酯与聚乙二醇单甲醚反应，得到含有一端含异氰酸酯基，一端含甲氧基的氨基甲酸酯的反应产物Ⅰ；

步骤2)：所述反应产物Ⅰ含有的剩余异氰酸酯基与脂肪族多元胺反应，得到含有一端含有甲氧基，一端含伯胺基的脲类的反应产物Ⅱ；

步骤3)：所述反应产物Ⅱ含有的伯胺基与单官能度氟改性环氧活性稀释剂反应，得到含有醇胺产物的水性环氧树脂用固化剂。

9.如权利要求8所述的水性环氧树脂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中反应的温度为30-50℃；所述步骤2)、3)中反应的温度为50-80℃；所述步骤3)中反应产物Ⅱ与单官能度氟改性环氧活性稀释剂反应后得到所述改性水性环氧树脂用固化剂前，还包括加入去离子水的过程。

10.如权利要求8所述的水性环氧树脂用固化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中聚乙二醇单甲醚和二异氰酸酯的摩尔比为1:(1-2)；所述步骤2)中，反应产物Ⅰ的异氰酸酯基与脂肪族多元胺的伯胺基的摩尔比为1:(1-2)；所述步骤3)中，反应产物Ⅱ的伯胺基与单官能度氟改性环氧活性稀释剂的环氧基的摩尔比为1:(1-2)。