[发明专利]一种增韧型水性环氧固化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种增韧型水性环氧固化剂及其制备方法与应用，所述固化剂由包括以下重量份数的原料制备得到：环氧树脂1份；多元胺化合物0.65‑6份；增韧型环氧树脂0.1‑1份；单环氧活性稀释剂0.25‑1.25份；烷基聚乙二醇单缩水甘油醚0.2‑1份。本发明中环氧固化剂具有较好的亲水性能、柔韧性好且与环氧树脂具有较好的相容性，制备环氧树脂涂料时其漆膜具有优异的耐盐雾性、耐水性、韧性，且附着力强、硬度高。

技术领域

本发明涉及一种环氧固化剂，尤其涉及一种增韧型水性环氧固化剂及其制备方法与应用，属于水性环氧涂料技术领域。

背景技术

环氧树脂涂料具有优异的附着力、机械性能和耐化学品性能，被广泛应用于涂料防腐、土木工程、粘合剂等领域。随着人们对环境保护要求的日益迫切，环氧涂料的水性化研究是当今涂料发展的重要趋势。环氧树脂与合适的固化剂反应形成三维网络结构才具备良好的机械性能和防腐性能，因此固化剂是环氧树脂产生应用价值的关键。而作为水性防腐涂料，环氧树脂因为较多的刚性链段和较小的固化体积收缩率，固化后的漆膜普遍存在质脆、抗冲击韧性差，容易脱落基材粉化等通病，使得其应用受到一定限制，因此对环氧树脂固化剂的增韧改性一直是国内外研究的热门。目前，市场上现有的水性环氧固化剂大多由多元胺等为基础原料，通过亲水亲油改性制备，然后引入带有长烷基链的非离子型亲水链段来达到提高韧性的效果。例如：

在专利CN 1958639 A中提出了一种两步扩链法制备水性环氧固化剂，该方法首先用聚醚多元醇对环氧进行扩链反应，然后将上述扩链产物继续与多乙烯多胺进行二次扩链反应，最后用一元酸中和，制备具有柔性链段的水性固化剂。但有机酸的加入不仅会造成环境污染，而且会造成成膜性下降，用在金属防腐容易产生闪锈。

在专利CN1084864 A中提出了用氧化的聚乙二醇与多元胺反应制备聚酰胺类固化剂，该固化剂具有较好的柔韧性，但合成技术难度较大，并且需外加催化剂以实现室温条件下的固化。

目前对前述问题并没有好的解决方法，急需一种水分散性能好、与环氧树脂相容性好、具有较好柔韧性的固化剂。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种增韧型水性环氧固化剂，该水性环氧固化剂具有较好的亲水性能、柔韧性好且与环氧树脂具有较好的相容性。

本发明的第二个目的在于提供前述的增韧型水性环氧固化剂的制备方法，该制备方法工艺简单易操作。

本发明的第三个目的在于提供前述的增韧型水性环氧固化剂在制备环氧树脂涂料中的应用，以所述固化剂制备环氧树脂涂料，其漆膜具有优异的耐盐雾性、耐水性、韧性，且附着力强、硬度高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种增韧型水性环氧固化剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：

本领域技术人员了解，所述环氧树脂是指含至少2个环氧基的化合物。进一步地，所述环氧树脂选自脂肪族环氧树脂、芳香族环氧树脂中的一种或多种。在一种优选地实施方式中，所述环氧树脂为多元醇缩水甘油醚、多元酚缩水甘油醚和多元羧酸缩水甘油酯中的任一种或多种的组合，优选为多元醇缩水甘油醚和/或多元酚缩水甘油醚；进一步优选所述环氧树脂的环氧当量为150-4000g/mol，优选200-2000g/mol，比如300g/mol、500g/mol、700g/mol、1000g/mol、1500g/mol和1800g/mol。