[发明专利]超高分子量单组份水性环氧树脂乳液及其制备方法

权利要求书

1.一种超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：它包括改性环氧树脂、高效乳化剂、表面活性剂、共溶剂和水；

所述单组份水性环氧树脂乳液按以下重量百分比组成：改性超环氧树脂100%，高效乳化剂5-35%，表面活性剂0-1%，共溶剂0-70%，适量水；

所述的改性环氧树脂包括：超高分子量环氧树脂、聚乙二醇醚、双亲性化合物、异氰酸酯、封闭剂和催化剂；在所述的改性环氧树脂中：超高分子量环氧树脂与聚乙二醇醚的质量比为8:1~1:1，超高分子量环氧树脂与双亲性化合物的质量比为4:1~1:1，超高分子量环氧树脂与异氰酸酯的质量比为10:3~10:4，超高分子量环氧树脂与封闭剂的质量比为15:1~15:2，催化剂的用量为改性环氧树脂体系总重量的0.01-0.1;

所述的超高分子量环氧树脂为环氧当量大于2000的双酚A型环氧树脂；

所述的高效乳化剂包括超高分子量环氧树脂、聚醚、有机硅和催化剂；其中超高分子量环氧树脂与有机硅的质量比为5:1~1：1，超高分子量环氧树脂与聚醚的质量比为6:1~6:4，催化剂的用量为高效乳化剂体系总重量的0.01-0.1；

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠及十二烷基硫酸钾中的一种、或两种以及两种以上的混合物；

所述的共溶剂包括丙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇甲醚及双丙酮中的一种、或两种及两种以上的混合物；

所述的封闭剂为己内酰胺、苯酚、或甲乙酮肟中的一种、或两种以及两种以上的混合物；

所述的催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基磷、三苯基磷化氢或苄基二甲胺中的一种或两种以上的混合物。

2.如权利要求1所述的超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述改性环氧树脂中用的聚乙二醇醚为分子量为1000-6000的聚乙二醇，聚丙二醇，聚丁二醇中的一种、或为聚乙二醇醚的共聚物；或为分子链中一端或两端被氨基或羧基取代的聚乙二醇醚及其共聚物中的一种或两种以上的混合物。

3.如权利要求1所述的超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述改性环氧树脂中用的双亲性化合物为磷酸酯、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种、或两种以及两种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述的改性环氧树脂中用的异氰酸酯为甲苯二异氰酯酯，二苯甲烷二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯中的一种、或两种以及两种以上的混合物。

5.如权利要求1所述的超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述的改性环氧树脂中用的有机硅为三乙氧基硅烷、四甲基二氢基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、环五聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：对于所述的低分子量环氧树脂乳液，其共溶剂的添加量为环氧树脂重量的0-10%；

7.如权利要求1-5所述超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其制备方法包括超高分子量环氧树脂的改性、高效乳化剂的制备和加水乳化三个步骤：

其中：所述的改性环氧树脂的合成是将聚乙二醇醚，加入到带有加热、回流、搅拌装置的反应器中，加热升温至120-125°C，搅拌至充分溶解后，真空脱水30min，然后降温至75-80°C，加入异氰酸酯和催化剂，保温，继续反应2-3小时；加入环氧树脂和双亲性化合物，升温至100-105°C保温反应2小时，降温至75-80°C加入甲乙酮肟，继续反应1小时，加入剩余环氧树脂，于60-75°C保温30min，降温，得浅黄色粘稠改性环氧树脂；

所述高效乳化剂的合成方法为：将聚醚加入到带有加热、回流搅拌装置的反应器中，通入氮气并搅拌，加热升温至70-80°C滴加过量的有机硅，反应4小时后，加入环氧树脂，升温至100°C，反应3小时，降温，得淡黄色粘稠高效乳化剂；

加水乳化过程为：将改性过的超高分子量环氧树脂，高效乳化剂和表面活性剂加入反应器中，搅拌升温，待压力达到0.4Mpa时，启动高剪切分散机，对其进行预乳化，随后对预乳化的树脂乳液通过高速匀质分散机进行均质化处理，得固含量为30-65%，共溶剂含量低于30%的乳白色均匀稳定的单组份水性环氧树脂乳液。

8.如权利要求7所述超高分子量单组份水性环氧树脂乳液，其特征在于：所述水性环氧树脂乳液的固含量为40~60%。