[发明专利]一种环氧树脂水基体系及其制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂水基体系及其制备方法，其中，所述环氧树脂水基体系按照质量占比包括以下组分：环氧树脂65‑80％；含有柔性链段的聚合物17.9‑25％；胺类单体2‑10％；惰性填料0.1‑8％。另一方面，所述环氧树脂水基体系的制备方法包括以下步骤：获取环氧树脂、含有柔性链段的聚合物、胺类单体和去离子水，升温至100‑140℃，搅拌6‑12h；然后降温至50‑80℃，加入惰性填料搅拌2‑6h，保温1‑5h，冷却至室温后，调pH至8‑9.5，过滤，即制得环氧树脂水基体系。该技术方案有效解决了环氧树脂在制备过程种的缩孔现象。

技术领域

本发明涉及环氧树脂领域，尤其涉及一种环氧树脂水基体系及其制备方法。

背景技术

水性环氧树脂分为乳液型和水溶型两种：一种是指通过物理方法，使环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配制的稳定分散体系；一种是要求环氧树脂分子上含有一定数目的极性基团，其本身具备一定的亲水性，以单分子或分子低聚体的形式分散于水中形成无色透明的水溶液。环氧树脂水基体系的制备方法主要有三种：(1)直接法，即机械法，用球磨机、胶体磨、均氏器等将环氧树脂磨碎，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水；(2)相反转法，即通过相反转将聚合物从油包水状态转变成水包油状态；(3)自乳化法，又称化学法，即将极性基团引入环氧树脂分子骨架中，使其具有亲水性，从而可在水中分散。前两方法制得的粒子粒径较大，通常为μm级，而自乳化法所制得的粒子较细，通常为nm级，具有比前者更好的稳定性。目前，市售环氧树脂品种中只有少数甘油型环氧树脂可直接溶于水，大部分化石溶剂型环氧树脂。

水性环氧树脂保留了溶剂型环氧树脂的大部分优良性能，如较高的力学性能、优良的附着粘接性能、良好的化学稳定性和耐热性等，又不含或仅含少量的有机溶剂，从而使应用领域大大扩展，但是水性环氧树脂也存在固化过程中缩孔的现象，尤其在玻璃烤漆以及金属漆中固化温度较高，水分增发较快的涂料中，缩孔现象更为明显，其主要原因是环氧树脂在固化过程中收缩以及内应力过大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目地在于提供一种环氧树脂水基体系及其制备方法，其中，所述环氧树脂水基体系，按照质量占比包括以下组分：环氧树脂65-80％；含有柔性链段的聚合物17.9-25％；胺类单体2-10％；惰性填料0.1-8％。

进一步地，所述环氧树脂优选低分子量的环氧树脂，其环氧值为0.4-0.95。

进一步地，所述含有柔性链段的聚合物为聚丙二醇、端异氰酸酯基聚醚、聚氨基甲酸酯中的一种或多种。

进一步地，其特征在于，所述胺类单体为乙二胺、二亚乙基三胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、甲基二乙醇胺、二乙胺基丙胺、异佛尔酮二胺、苄基二甲胺、三乙胺中的一种或多种。

进一步地，所述惰性填料为聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或多种。

进一步地，所述环氧树脂水基体系在25℃的条件下，粘度为1000-3500cps，羟值为50-250mg KOH/g，固含量为60-75％。

另一方面，本发明还提供一种环氧树脂水基体系的制备方法，包括以下步骤：

获取环氧树脂、含有柔性链段的聚合物、胺类单体溶解于去离子水，升温至100-140℃，搅拌6-12h；

然后降温至50-80℃，加入惰性填料搅拌2-6h，保温1-5h，冷却至室温后，调pH至8-9.5，过滤，即制得环氧树脂水基体系。

本发明提供的技术手段所能达到的有益效果如下：引入柔性链段，降低整个环氧树脂水基体系的玻璃化转化温度，可以在一定程度下降低收缩率；同时控制水性体系中的胺类配比，增加惰性填料，降低交联度，从而降低内应力。

附图说明