[发明专利]一种水性环氧改性丙烯酸绝缘漆及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种水性环氧改性丙烯酸绝缘漆及其制备方法及应用；其制备方法是将环氧树脂和溶剂加入到反应釜中，在氮气保护下加热至60‐80℃搅拌使环氧树脂溶解，升温至90‐135℃，先滴加20％丙烯酸单体、丙烯酸酯类单体、羟基丙烯酸单体及引发剂的混合物，0.5‐1h后再滴加其余80％单体与引发剂混合物，3‐5h内滴完，再补加适量的引发剂和溶剂，在90‐135℃保温1.5‐2h，加入中和剂中和0.5‐1h，降温到60‐70℃，加入交联剂、颜填料、助剂、去离子水高速搅拌2‐3h，得到环氧树脂改性水性丙烯酸绝缘漆。该水性绝缘漆具有优异的附着性、耐水性、防腐蚀性和绝缘性。

技术领域

本发明涉及一种水性涂料，具体涉及一种水性环氧改性丙烯酸绝缘漆及其应用。

背景技术

随着国民经济的发展,高品质绝缘漆的需求量越来越大。传统有机绝缘漆电性能优异,经过合理的改性可以提高其绝缘性能,但其有机挥发物含量大、固化温度高、操作工艺繁琐等缺点。水性绝缘漆具有低VOC含量和低毒性，适应环保需求，没有失火隐患，生产及施工设备可用水清洗等优点。水性丙烯酸酯涂料具有很好的耐候性、耐污染性等性能，广泛用于外用面漆如汽车面漆、建筑外墙涂料和木器家具涂料等。水性丙烯酸绝缘漆存在着耐水性差、附着性不好、有时需双组分包装等关键技术难题，因此开发涂膜性能优异的单组份水性丙烯酸绝缘漆很有必要。

环氧树脂分子中因含有不易水解的醚键和脂肪族羟基，且在双酚A型环氧树脂的主链上柔性羟基和刚性苯基交替排列，成膜后有良好的尺寸稳定性、物理机械性能、附着力、防介质渗透性和耐化学品性等特点。利用环氧树脂对水性丙烯酸树脂进行改性，得到的环氧改性的水性丙烯酸酯树脂，可以综合两种树脂的优点，从而使水性丙烯酸树脂得到更广泛的应用，能促进整个水性双组份聚氨酯涂料的开发和应用，对环境保护有积极的作用。

环氧树脂改性水性丙烯酸树脂的方法分为3种类型，分别为醚化反应型、酯化反应型、接枝反应型。醚化和酯化反应都是环氧基团开环而引入极性基团，但形成的酯键容易由于时间的延长而发生水解，使水性体系的稳定性较差。接枝反应是利用自由基引入使环氧树脂和丙烯酸类发生聚合反应，从而将亲水基团羧基引入环氧树脂。接枝改性法制备的聚合物粒径极小，可达几百甚至几十纳米，其分子结构不含酯基，加碱中和后的水性环氧乳液稳定性较好，因而接枝改性法是最有前景的一种方法。

杨勋兰等(热固性树脂,2005,(01):9-11.)通过丙烯酸类单体与环氧树脂的接枝共聚反应，在环氧树脂中引入了强亲水性基团-COOH，使树脂得以水性化，发现选用大分子质量的双酚A型环氧树脂，共溶剂乙二醇单丁醚与正丁醇质量比为1:2，根据乳液稳定性和漆膜综合性能确定最佳反应条件为接枝反应温度120℃，反应时间6h，50℃加二甲基乙醇胺中和及去离子水分散1h。但是其反应过程采用连续滴加的方式，接枝率不高，从而使涂膜不能体现出更加优异的性能。

发明内容

本发明旨在通过环氧树脂改性水性丙烯酸树脂以提高水性丙烯酸涂膜的性能，通过加入交联剂来制备单组份涂料，提供一种附着力强、硬度大、耐水性、防腐性和绝缘性好的水性环氧改性丙烯酸绝缘漆及其制备方法。

本发明另一目的在于提供所述水性环氧改性丙烯酸绝缘漆在木器、汽车、建筑等领域的应用。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种水性环氧改性丙烯酸绝缘漆，以质量百分比计，其原料组成为：环氧树脂6-12％、溶剂10-15％、引发剂0.8-1.2％、丙烯酸单体2-5％、丙烯酸酯类单体10-15％、羟基丙烯酸单体7-15％、中和剂2-5％、交联剂5-10％、颜填料10-15％、助剂2-5％，其余为去离子水；

所述的丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和顺酐中的一种或二种以上混合物；

所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸环己酯的一种或两种以上混合物；