[发明专利]一种常温自干的单组份水性环氧树脂乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种常温自干的单组份水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）丙烯酸酯类单体接枝改性环氧树脂的制备

将环氧树脂和溶剂加入到反应器中升温形成均相，控制温度在110～120℃，滴加溶有引发剂BPO的丙烯酸酯类单体，1.5～2.0h滴完，保温反应3.5～4.0h，获得丙烯酸酯类单体改性的环氧树脂；丙烯酸酯类单体总量与环氧树脂的重量比为1:1.5～1:2，丙烯酸酯类单体的玻璃化温度Tg控制在20～40℃，BPO用量为丙烯酸酯类单体总重量的4.5～5.5%；环氧树脂与溶剂的质量比为2:0.6～1，所述溶剂为正丁醇和乙二醇丁醚，其中，正丁醇与乙二醇丁醚的质量比为1:0.5～1；

（2）不饱和酸改性（1）中的合成产物

往步骤（1）所得体系中加入与环氧树脂摩尔比为1:1～2:1的一元不饱和脂肪酸，并加入催化剂三苯基磷，三苯基磷用量为环氧树脂质量的1.0～2.0%，升温到120～150℃反应3.0～3.5h，至酸值降到反应体系初始酸值的5%以内，降温到60～80℃，加入顺酐，顺酐与一元不饱和脂肪酸的摩尔比为0.8:1～1:1，反应1.0～2.0h；

（3）加入三乙胺，在50～55℃中和0.5～1.0h，加水分散0.5～1.0h即可获得常温自干的单组份水性环氧树脂乳液，三乙胺与顺酐的摩尔比为0.9～1:1；

所述步骤（1）中的环氧树脂为双酚A型的环氧树脂E20或E44；

所述步骤（2）中的一元不饱和脂肪酸为亚麻酸或豆油酸；

所述丙烯酸类的单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈等中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的常温自干的单组份水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的Tg是通过以下FOX公式确定: 1/Tg =X₁/Tg₁+ X₂/Tg₂+ X₃/Tg₃+…+ X₄/Tg_n；

Tg—总的丙烯酸酯类单体玻璃化温度；

Tg_i—不同丙烯酸酯类单体的玻璃化温度，其中i=1，2，3，….，n；n为不同丙烯酸酯类单体的数量；

X_j—不同丙烯酸酯类单体占总单体量的质量百分数；其中j=1，2，3，….，n。

3.根据权利要求1所述的常温自干的单组份水性环氧树脂乳液的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中酸值按以下方法测定：

取合成树脂0.5～1.0g置于锥形瓶中，加20mL体积的丙酮溶液使样品完全溶解，滴加2～3滴的酚酞指示剂，用0.1mol/L的KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色为止，计数；

做空白试验，空白试验方法：取20mL的丙酮溶液，滴加2～3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L的KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色为止，计数；

酸值=56.1×[(V-V₀)c/m]

式中：V—滴定试样所消耗的KOH体积，单位mL；

V₀—滴定空白所消耗的KOH体积，单位mL；

m—试样质量，单位g；

c—KOH乙醇溶液的摩尔浓度，单位mol/mL。

4.一种常温自干的单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于由权利要求1-3任一项所述方法中制备。