[发明专利]环氧酯预聚物、制备方法及制备的水性环氧酯树脂和方法

权利要求书

1.一种环氧酯预聚物，其特征在于，按重量计，包括以下组分：155～175份双酚A环氧树脂、10～30份二聚环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚、10～30份萜二醇二缩水甘油醚、95～105份干性油脂肪酸、95～105份半干性油脂肪酸、1～5份饱和脂肪酸酐、1～3份不饱和脂肪酸酐、0.10～0.30份酯化催化剂、170～210份有机溶剂；

所述环氧酯预聚物的制备方法是：将双酚A环氧树脂、二聚环戊二烯二甲醇二缩水甘油醚、萜二醇二缩水甘油醚、干性油脂肪酸和半干性油脂肪酸混合搅拌，进行第一次加热反应，降温后，再加入饱和脂肪酸酐、不饱和脂肪酸酐和酯化催化剂混合搅拌，进行第二次加热反应，降温，最后加入有机溶剂，即成。

2.根据权利要求1所述环氧酯预聚物，其特征在于：所述双酚A环氧树脂为E-51型、E-44型、E-20型或E-12型环氧树脂中的一种或几种；所述干性油脂肪酸为亚油酸、亚麻油酸、桐油酸、高碘值妥尔油脂肪酸或脱水蓖麻油脂肪酸中的一种或两种；所述半干性油脂肪酸为大豆油脂肪酸和/或低碘值妥尔油脂肪酸；所述饱和脂肪酸酐为六氢苯酐、甲基六氢苯酐或纳迪克酸酐中的一种或几种；所述不饱和脂肪酸酐为马来酸酐和/或富马酸酐；所述酯化催化剂为氧化锌或正丁基氧化锡；所述有机溶剂为丙二醇甲醚、丙二醇丙醚或丙二醇丁醚中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述环氧酯预聚物，其特征在于：所述制备方法中，所述第一次加热反应的温度为180～200℃，时间为1～3h；第一次加热反应后，降温至145～155℃；所述第二次加热反应的温度为190～210℃，反应至酸值≤10mgKOH/g为止；第二次加热反应后，降温至80～100℃。

4.根据权利要求3所述环氧酯预聚物，其特征在于：所述制备方法中，所述第一次加热反应的温度为180～200℃，时间为1～3h；第一次加热反应后，降温至145～155℃；所述第二次加热反应的温度为190～210℃，反应至酸值≤10mg KOH/g为止；第二次加热反应后，降温至80～100℃。

5.一种水性环氧酯树脂，其特征在于：包含乙烯基单体、引发剂、权利要求1～4之一所述环氧酯预聚物、助溶剂、中和剂和水。

6.根据权利要求5所述水性环氧酯树脂，其特征在于，所述各组分的重量份为：乙烯基单体200～260份、引发剂18～26份、权利要求1～4之一所述环氧酯预聚物500～550份、助溶剂95～105份、中和剂10～20份、水770～790份。

7.根据权利要求5或6所述水性环氧酯树脂，其特征在于：所述乙烯基单体包含苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和硝基取代的乙烯基单体，其混合的质量比为96～126:12～38:45～75:21～39:6～12；所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯中，聚乙二醇链段的相对分子量为300～800；所述硝基取代的乙烯基单体为2-甲基-2-硝基丙基甲基丙烯酸酯和/或对硝基苯乙烯；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁基酯或过氧化月桂酰中的一种或几种；所述助溶剂为异丙醇、正丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚或甲基异丁基酮中的一种或几种；所述中和剂为氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺或葡甲胺中的一种或几种。

8.一种如权利要求5～7之一所述水性环氧酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在反应体系回流状态下，将乙烯基单体与一部分引发剂的混合液，滴加到权利要求1～3之一所述环氧酯预聚物和一部分助溶剂的混合溶液中，滴加完成后，保温反应，再滴加剩余部分引发剂和剩余部分助溶剂的混合溶液，滴加完成后，保温反应，降温，得丙烯酸改性环氧酯树脂；

（2）在步骤（1）所得丙烯酸改性环氧酯树脂中加入中和剂，搅拌均匀后，加水，得水性环氧酯树脂。

9.根据权利要求8所述水性环氧酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述回流的温度为110～130℃；两次滴加的速度均为200～300 kg/h；两次保温反应的时间均为1～2h；先后滴加的引发剂的质量比为3.5～4.5:1；所述剩余部分引发剂和剩余部分助溶剂的质量比为1:6～12；降温至50～60℃。