[发明专利]一种水性环氧固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性环氧固化剂及其制备方法。该水性环氧固化剂制备方法包括：将80～90质量份的低分子量聚酰胺固化剂加热到170℃～190℃；将3～6质量份的偏苯三酸酐以及0.5～2质量份的促进剂加入上述加热后的低分子量聚酰胺固化剂中，保持温度反应一定时间后降温，得到亲水性环氧固化剂。本发明得到的水性环氧固化剂与水性环氧树脂固化时干燥速度快。

技术领域

本发明涉及环氧树脂固化剂领域，尤其涉及一种水性环氧固化剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂涂料由于具有硬度高、耐磨性好、附着力高和耐化学药品等性能，被广泛应用于涂装领域。近年来，随着人们环保意识的不断提高，许多国家相继颁布了限制挥发性有机溶剂(VOC)的环保法规，涂料的水性化成为涂料发展的重要趋势。至20世纪70年代国外开发出水性环氧涂料技术以来，水性环氧涂料得到了广泛的应用。而作为水性环氧体系配套使用的水性环氧固化剂，它的性质对涂膜的物理、化学性能有着至关重要的影响。

水性环氧固化剂是对传统的胺类固化剂改性而得，它克服了未改性胺类固化剂的缺点，以水为溶剂，VOC含量符合环保要求。目前涂料生产中采用的改性胺类固化剂主要包括：(1)利用多元胺与单脂肪酸反应制得酰胺化多胺；(2)利用二聚酸与多元胺进行缩合反应得到聚酰胺；(3)多元胺与环氧树脂发生加成反应得到的环氧-多胺加成物。

胺类固化剂又分为脂肪胺与芳香胺。脂肪胺的特点是粘度小，可室温固化，反应时放热量大，适用期短，但耐热性和强度低，脆性大，毒性大，在空气中易吸潮、易于CO₂形成碳酸盐，影响固化性能及固化物的性能。芳香胺多为固体，使用不方便，反应活性低，室温固化程度小，但是耐热性以及强度高。脂肪胺以及芳香胺的缺点限制了它们各自的应用范围。

650低分子聚酰胺固化剂是一种常见的环氧树脂固化剂，但是其本身是亲油性的，不溶于水，因此如何将其改性为水性是目前的研究重点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种水性环氧固化剂，该水性环氧固化剂与水性环氧树脂固化时干燥速度快。

本发明的目的之二在于提供一种水性环氧固化剂制备方法，得到的水性环氧固化剂与水性环氧树脂固化时干燥速度快。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种水性环氧固化剂，其通过以下重量份的原料制备得到：

低分子量聚酰胺固化剂 80～90份；

偏苯三酸酐 3～6份；

促进剂 0.5～2份。

进一步地，所述低分子量聚酰胺固化剂为650聚酰胺固化剂。

进一步地，所述促进剂为N,N-二甲基苄胺。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种水性环氧固化剂制备方法，其通过以下重量份的原料制备得到：低分子量聚酰胺固化剂80～90份、偏苯三酸酐3～6份、促进剂0.5～2份；所述制备方法包括：

加热步骤：将80～90质量份的低分子量聚酰胺固化剂加热到170℃～190℃；

接枝反应步骤：将3～6质量份的偏苯三酸酐以及0.5～2质量份的促进剂加入上述加热后的低分子量聚酰胺固化剂中，保持温度反应一定时间后降温，得到亲水性环氧固化剂。

在本发明提供的水性环氧固化剂制备方法中，偏苯三酸酐为改性剂，其通过化学反应接枝到低分子量聚酰胺固化剂上，使得接枝后的固化剂具有良好的亲水性，从而将油性的低分子量聚酰胺固化剂改性为水性的聚酰胺固化剂；同时，偏苯三酸酐接枝到低分子量聚酰胺固化剂上，将苯环引入了固化剂中，有利于提高固化剂的耐热性。