[发明专利]一种室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法

说明书

一种室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法，属于高分子材料领域。在催化剂作用下，通过环氧树脂与脂肪酸的熔融反应，在环氧树脂中引入可空气氧化固化的双键活性基团；通过接枝共聚反应，在环氧树脂中引入聚丙烯酸酯段及可用己二酸二酰肼交联的羰基基团，加入中和剂中和后，加水自乳化，制备得到室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液，该乳液可稳定放置6个月以上。以此乳液为成膜物质，加入各种助剂制备得到水性清漆，室温下在钢板上涂装，随着水分的挥发漆膜发生双重交联固化，其漆膜耐水性、耐盐水性、耐酸性、耐碱性能良好。

技术领域：

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法。

背景技术：

水性环氧树脂由于使用水作为分散介质，VOC排放量非常低，对环境影响小，因此受到广泛关注，成为研究热点。水性环氧树脂的固化一般采用外加交联剂的双罐装的双组份体系，在施工前需要将双组份混合均匀，造成施工不便，适应期短等问题，如专利CN105176314A等。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，针对以上技术存在的缺点，提出一种乳液稳定性好、涂膜耐水性优良的室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法，制备得到的乳液稳定性好，不需外加固化剂，施工方便。

本发明所提供的室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液及其制备方法，其特征在于，室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液包括下列物质原料配比，经合成反应得到：

进一步，室温双重交联环氧/聚丙烯酸酯乳液固含量在20-50％。

进一步，环氧树脂为商品双酚A型环氧树脂，如E54、E51、E44、E42、E35、E31、E20、E12、E06一种或多种混合物。进一步优选E06。

进一步，丙烯酸类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或两种，其比例为丙烯酸类单体与丙烯酸酯类单体总质量的5％-50％。

进一步优选E06时，丙烯酸类单体为2-8份，占丙烯酸类单体与丙烯酸酯类单体总质量的5％-10％。当商品双酚A型环氧树脂为E20时，丙烯酸类单体的质量份数不低于15份。

进一步，丙烯酸酯单体包括以下一种或几种：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯。

进一步，溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、正丁醇一种或多种混合物。

进一步，中和剂包括以下一种或几种：三乙胺、氨水、N-N二甲基乙醇胺。

通过环氧树脂与亚麻酸的熔融反应，在环氧树脂中通过环氧开环酯化反应，在环氧树脂中引入可空气氧化交联的双键活性基团；通过接枝共聚反应，在环氧树脂中引入聚丙烯酸酯段及可用己二酸二酰肼交联的羰基基团；加入中和剂中和后，加水自乳化制备得到室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液。

本发明所提供的室温双重交联水性环氧/聚丙烯酸酯杂化乳液具体制备方法如下：

(1)在反应容器中，加入配方量的环氧树脂、亚麻酸和催化剂，搅拌，加热至110-140℃(优选120℃)，进行开环酯化反应，测定酸值小于5mgKOH/g时为反应终点。

(2)降温至100-110℃，搅拌下，首先将配方量的溶剂加入到反应器中，然后将配方量的丙烯酸类单体、丙烯酸酯类单体、双丙酮丙烯酰胺和引发剂BPO均匀混合后以恒定速度滴入反应器中，进行接枝共聚反应，滴加时间在1-3h，滴加结束后，升温至110-120℃，保温3-5h，降温至50-60℃。

(3)加入配方量的中和剂，在50-60℃下搅拌中和反应0.5-1h。