[发明专利]一种水性环氧固化剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种水性环氧固化剂及其制备方法。通过含有脂肪族多元胺、单环氧官能缩水甘油醚、漆酚基双缩水甘油醚、酸类成盐剂的物料，反应，得到所述水性环氧固化剂。该水性环氧固化剂，能够提高环氧树脂材料的韧性及力学性能。

技术领域

本申请涉及一种水性环氧固化剂及其制备方法，属于环氧树脂技术领域。

背景技术

环氧树脂因其优异的附着力、电绝缘性、热稳定性和机械性能，在涂料、先进复合材料、工程塑料、电子电器材料等工业生产领域已得到广泛的应用。水性环氧固化剂是水性环氧体系的重要组成部分，其组成和结构对涂膜的物理化学性能起决定性作用。国外对环氧固化剂的研究相对活跃，固化剂的品种更多并且保密性强，开发新型的环氧固化剂有利于开辟环氧树脂新用途。水性环氧固化剂多采用改性多元胺，譬如酰胺基胺类、聚酰胺类、聚酰胺加成物和环氧-多胺加成物等，其中环氧-多胺加成物较适合室温固化的水性环氧涂料。制备这类固化剂的关键是通过环氧树脂与多胺的开环反应，使多胺上的伯胺尽可能转化完全，从而降低多胺的反应活性，延长其室温适用期，同时提高与环氧树脂组分的相容性。中国专利CN109517141A公开了一种腰果酚改性水性环氧固化剂及其制备方法，提高了环氧树脂固化产物的热稳定性和力学性能。中国专利CN101333286B公开了一种具有良好憎水性及柔韧性的烃基取代长链，使得固化剂具有优异的耐水性及柔韧性的腰果酚醛胺环氧固化剂合成方法。中国专利CN101676316A公开了一种以单环氧化合物对三乙烯四胺进行封端，并在产品中加入腰果酚进行配比成为固化剂，得到一种腰果壳油水性环氧树脂固化剂。

然而，迄今为止漆酚双缩水甘油醚在水性环氧固化剂领域中尚未提供对如何同时改善其韧性及增加力学性能问题的任何解决方案或至少令人满意的解决方案。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种水性环氧固化剂。在该固化剂中，利用漆酚双缩水甘油醚的长侧链结构来克服水性环氧固化剂的脆性，从而得到一种柔韧性好，可低温固化环氧树脂的水性环氧固化剂。

一种水性环氧固化剂，通过含有脂肪族多元胺、单环氧官能缩水甘油醚、漆酚基双缩水甘油醚、酸类成盐剂的物料，反应，得到所述水性环氧固化剂。

生漆是一种优质的天然涂料，有着涂料之王的美称，至今没有一种合成涂料能在坚牢度和耐久性等主要性能上超越它，被广泛用于涂料及胶黏剂领域。中国生漆量多质好，约占世界生漆总产量的85％。生漆其主要成分是漆酚约占生漆的50-80％，是生漆成膜的主要物质。漆酚为带有长侧不饱和碳链的邻苯二酚，包含了两个酚羟基和一个含15-17长侧碳链的R基团，R基团为饱和或含0-3个不饱和碳链的直链烃基，而长侧链会带来良好的柔韧性，且长侧不饱和碳链可在相对低的温度交联固化。其酚羟基可形成双缩水甘油醚类化合物。

可选地，所述脂肪族多元胺包括乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺中的至少一种。

可选地，所述单环氧官能缩水甘油醚包括烷基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的至少一种。

可选地，所述烷基缩水甘油醚包括丁基缩水甘油醚、C₁₂～C₁₆烷基缩水甘油醚中的至少一种。

可选地，所述漆酚基双缩水甘油醚选自具有式Ⅰ所示结构式的化合物中的至少一种，

其中，R选自具有式(a)所述结构式的基团、具有式(b)所示结构式的基团、具有式(c)所示结构式的基团、具有式(d)所示结构式的基团中的一种：

可选地，所述酸类成盐剂包括硫酸、盐酸、磷酸、C₂～C₆烷基羧酸中的至少一种。

可选地，C₂～C₆烷基羧酸包括乙酸、正丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸中的任一种。