[发明专利]一种高固含水性涂料用固化剂

说明书

本发明提供的一种高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：二苯基甲烷二异氰酸酯1重量份、聚乙二醇单甲醚2‑3重量份、1‑氰乙基‑2‑甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2‑3重量份、壳聚糖2‑10重量份。本发明通过研究不同固化剂，制备得到超低VOC、高固含水性环氧涂料，实现水性涂料高固低黏的技术，突破高固体分溶剂型涂料无法水性化的技术难题，进一步减少VOC排放，符合国家环保。

技术领域

本发明涉及涂料材料领域，特别涉及一种高固含水性涂料用固化剂及其制备方法与应用。

背景技术

由于水性树脂原料粘度高以及高速分散容易导致树脂破乳等原因，目前水性环氧涂料在制造过程中广泛使用水磨浆的工艺。该工艺繁琐，制造周期长，能耗大，制造过程中需要添加含有VOC的助剂，需要额外的水，导致产品的固含量低，涂料施工时需要多次涂装才能达到理想的效果，能耗大，周期长，通过该工艺生产的水性涂料只能替代油性产品VOC大于420g/L的涂料，不能替代其他含有VOC的油性产品(VOC小于420g/L)。为进一步降低生产过程中的能耗和有害物质排放，提升水性环氧涂料品质，实现绿色生产，亟需对涂料生产工艺进行改进。

环氧树脂的固化反应是通过加入固化剂，利用固化剂中的某些基团与环氧树脂中的环氧基或羟基发生反应来实现的。固化剂是影响水性环氧涂料性能的关键因素之一。传统的溶剂型固化剂难以与水性环氧涂料混溶，所以针对水性环氧体系必须用水性环氧固化剂才能解决此问题。普通的脂肪族胺类固化剂对人体刺激较大，同时易于与空气中CO2反应生成盐，或吸收潮气泛白，因此实际使用水性环氧固化剂多为多胺与环氧树脂加成产物。但目前改性胺固化剂仍存在多种缺陷，例如耐侯性差、易变黄，柔韧性、附着力也欠佳。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种高固含水性涂料用固化剂及其制备方法与应用。

技术方案：本发明提供的一种高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：二苯基甲烷二异氰酸酯1重量份、聚乙二醇单甲醚2-3重量份、1-氰乙基-2-甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、壳聚糖2-10重量份。

优选地，高固含水性涂料用固化剂，包括以下重量份的组份：二苯基甲烷二异氰酸酯1重量份、聚乙二醇单甲醚2.5重量份、1-氰乙基-2-甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2.5重量份、壳聚糖4重量份。

一种高固含水性涂料用固化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二苯基甲烷二异氰酸酯溶于二氯甲烷中，加热至50-60℃恒温，边搅拌编滴入乙二醇单甲醚，在2h内滴完，滴完后恒温反应1-2h；

(2)升温至70-80℃，反应体系搅拌同时再加入1-氰乙基-2-甲基咪唑，恒温反应1-2h；

(3)反应体系搅拌同时再加入二甲基乙醇胺，恒温反应1-2h；

(4)反应体系搅拌同时再加入壳聚糖，恒温反应1-2h；降至室温，即得。

各原料的用量为：二苯基甲烷二异氰酸酯1重量份、聚乙二醇单甲醚2-3重量份、1-氰乙基-2-甲基咪唑1重量份、二甲基乙醇胺2-3重量份、壳聚糖2-10重量份。

有益效果：本发明通过研究不同固化剂，制备得到超低VOC、高固含水性环氧涂料，实现水性涂料高固低黏的技术，突破高固体分溶剂型涂料无法水性化的技术难题，进一步减少VOC排放，符合国家环保政策，可以为港口机械、船舶和海洋平台等需要提供重防腐的行业提供良好的防护。

具体实施方式

下面对本发明作出进一步说明。

实施例1