[发明专利]一种水性环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂之制备方式，具体地涉及一种水性环氧树脂及其制备方式。

背景技术

环氧树脂具有高强度，防水性，而且使用方便，因此广泛地应用在复合材料、粘接剂、涂料、建筑材料等领域。但高粘性之环氧树脂必须加入溶剂或稀释剂以便于加工，溶剂或稀释剂为对人体有害之物质，在加工过程中可能释出，危害施工者或使用者之身体健康，近年来各产业开始重视无溶剂和水性环氧树脂。无溶剂环氧树脂往往必须加入活性稀释剂以降低其粘度，但某些活性稀释剂具有挥发性，其具有与溶剂一样甚至更严重之危害性。因此，为了解决溶剂及其它有机挥发物的问题，以水为溶剂之环氧树脂得以发展。

目前水性环氧树脂的制备技术主要有外加乳化剂法、相反转法和化学改性法，

发明内容

本发明涉及一种水性环氧树脂及其制备方式，其硬化系统及其相转移催化系统。

本发明提供的技术方案如下：

本发明涉及一种水性环氧树脂，其特征在于，按质量比包括以下组分：

通用级或特用级双酚A环氧树脂    100份

水溶性自由基引发剂             1～30份

水溶性硬化剂                   1～50份

相转移催化剂                   0.1～5份

单体                           0～20份

水                             100～200份

在本发明的一个较佳实施例中，所述的通用级或特用级双酚A环氧树脂为E51，E20，E44，E41，Epon828，BE188，CYD128及其它相关环氧树脂。更佳地，其中，通用级

或特用级双酚A环氧树脂为台湾长春化学工业集团之产品BE188。

在本发明的一个较佳实施例中，所述的水溶性自由基引发剂为下列组分之一或其组合：过硫酸钠，过硫酸钾，4，4-偶氮双(4氰基戊酸)，4，4-偶氮双(4氰基戊酸钠)，4，4-偶氮双(4-氰基戊醇)，过氧化甲乙酮，过氧化环己酮，及其它相关起始剂，水溶性自由基引发剂的作用是将亲水基团引入环氧树脂，使得环氧树脂成为水溶性。可加入非水性起始剂如4，4-偶氮双(4-氰基丁烷过氧化二碳酸二-2-苯氧基酯)，过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己烷)，2，5-二(2-乙基己醯过氧)-2，5-二甲基乙烷，过氧化苯甲醯，叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯，2-叔丁基偶氮-2-氰基丙烷，2-叔丁基偶氮-二氰基丁烷，1，1-二(叔丁基过氧)3，3，5-三甲基环己烷，1，1-二(叔丁基过氧)环己烷，1-叔丁基偶氮-1-氰基环己烷，O，O-叔丁基-O-异丙基单过氧化碳酸酯，过苯甲酸丁酯，乙基-3，3-二(过氧化叔丁基)丁酸酯，过氧化二异丙苯，过氧化月桂酸，2，5-二甲基己烷-2，5-二过氧化乙基己酸酯，过氧化-2-乙基己酸叔丁酯，过氧化丁烯酸叔丁酯，3，3-二(叔丁基过氧)丁酸乙酯，及其它相关起始剂。非水性起始剂可增加材料硬化后的疏水性，和水性起始剂共享，调节材料在硬化前可以分散在水中乳化，硬化后具有一定的疏水性.

更佳地，前述的水溶性自由基引发剂为4，4-偶氮双(4-氰基戊酸)。

在本发明的一个较佳实施例中，所述的水溶性硬化剂为三乙醇胺，乙二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，聚乙烯胺，酚醛胺，2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚，水性聚胺酯，水性聚酰胺，聚乙酝胺，双腈胺，三氟化硼-胺络合物，恶硼杂环硼胺络合物，水性聚脲，Jeffamine，己二胺，胺封端水性聚醯亚胺，氨水，二乙胺基代丙胺，水溶性芳香胺，异佛尔酮二胺，硫脲，硫醇胺，硫脲-多元胺缩合物，及其它相关硬化剂。水溶性硬化剂是水性环氧树脂的硬化剂，必须具有水性性能，与环氧树脂交连。

更佳地，前述的水溶性硬化剂为二亚乙基三胺，聚乙烯胺，硫醇胺，聚乙醯胺单独或混合使用。

在本发明的一个较佳实施例中，所述的相转移催化剂为冠醚，聚乙二醇，季胺盐，季鏻盐、锍盐或砷盐，穴醚，溴化十六烷基三丁基鏻，溴化四丁基铵，甲基三辛基氯化铵其它相关化合物。相转移催化剂的作用为催化油相的环氧官能基与水相的硬化剂反应。因为水性环氧树脂乳液中，环氧官能基是在油相的，而水性硬化剂的官能基在水相的，因些需要相转移催化剂进行两相之间的催化。

更佳地，前述的相转移催化剂为聚乙二醇。