[发明专利]快干型非离子水性环氧固化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种快干型非离子水性环氧固化剂及其制备方法和应用。水性环氧固化剂的原料包括：环氧树脂1，多元胺化合物0.65‑6，单环氧活性稀释剂0.25‑1.25，烷基聚乙二醇单缩水甘油醚0.2‑1，改性阴离子型催化剂0.05‑0.5。本发明的快干型非离子水性环氧固化剂，具有良好的亲水性，水分散性能好，可以分散或溶解在水中，有较好的稳定性和施工性能；同时在主链上引入环氧树脂结构，从而保证与环氧树脂具有良好的相容性，使得用其搭配环氧树脂乳液制得的环氧树脂涂料在涂覆使用时，漆膜具有优异的耐盐雾性、耐水性、附着力强、硬度高。

技术领域

本发明属于水性环氧涂层的技术领域，具体涉及快干型非离子水性环氧固化剂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂涂料具有优异的附着力、机械性能和耐化学品性能，被广泛应用于涂料防腐、土木工程、粘合剂等领域。随着人们对环境保护要求的日益迫切，环氧涂料的水性化研究是当今涂料发展的重要趋势。固化剂作为水性环氧体系的关键组分之一，对漆膜的最终性能起着决定性作用，研究与环氧涂料相匹配的水性固化剂显得尤为重要。而随着中国经济的快速发展，各个行业对涂装质量和涂装效率的要求越来越高，客户往往希望在能达到技术性能要求的前提下，尽可能地提高涂装效率。但现在市场上的环氧涂料普遍干燥时间较长，导致重涂间隔时间长，影响了涂装流水线的作业效率。

目前，市场上大多是通过引入非离子型亲水链段或有机酸以中和成盐方式以实现水性环氧固化剂在水中的分散。现有的水性环氧固化剂主要由二乙烯三胺、三乙烯四胺等为基础原料，通过亲水亲油改性制备，但是由于改性剂的加入，大大减缓了固化剂的固化速度，因此在很多场合使用受到限制。例如：

在CN 103261317 A中提出了基于乳化剂基础上改性的一种固化剂，由于乳液与固化剂结构较为类似，二者相容性较好，会具有明显的增稠现象和合适的使用窗口；但是该固化剂合成的结构较为复杂，需多步反应，且其中的部分原料制备较为麻烦，对工业化设备有较高要求。

为了实现固化剂的亲水性，CN 1084864 A中提出了用氧化的聚乙二醇与多元胺反应制备聚酰胺类固化剂，其除了合成的技术难度外，还需外加催化剂以实现室温条件下的固化，尚不能解决无催化剂存在条件下的快干固化剂的情形。

目前对前述问题并没有好的解决方法，急需一种水分散性能好、与环氧树脂相容性好、适用期长且能快速成膜的固化剂。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种快干型非离子水性环氧固化剂，该非离子型的水性环氧固化剂具有较好的亲水性能、能够快速固化且与环氧树脂具有较好的相容性。

本发明的第二个目的在于提供前述的快干型非离子水性环氧固化剂的制备方法，该制备方法工艺简单易操作。

本发明的第三个目的在于提供前述的快干型非离子水性环氧固化剂及根据前述方法制备的快干型非离子水性环氧固化剂在制备环氧树脂涂料中的应用。

为实现发明的第一个目的，采用以下的技术方案：

一种快干型非离子水性环氧固化剂，由包括以下重量份数的原料制备得到：

所述烷基聚乙二醇单缩水甘油醚如式Ⅰ所示，在式Ⅰ结构中，R选自H或C1-12的烷基，优选为H或C1-4的烷基；n为整数，且n≥5，优选为11-180。

所述改性阴离子型催化剂由阴离子引发剂与非离子型环氧活性乳化剂发生开环反应得到，所述非离子型环氧活性乳化剂由聚醚胺与环氧树脂发生开环反应得到，且其至少含有1个环氧基；

优选地，所述聚醚胺为端氨基聚醚，分子量为200～10000g/mol，优选200～3000g/mol；