[发明专利]环氧树脂乳化剂、包含其的水性环氧树脂分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及通过使环氧树脂与具有大于4000g/mol和小于10,000g/mol的平均分子量的聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物的混合物反应而获得的环氧树脂乳化剂、包含其的水性环氧树脂分散体及其制备方法。

发明领域

本发明涉及通过使环氧树脂与聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物的混合物反应而获得的环氧树脂乳化剂、包含其的水性环氧树脂分散体及其制备方法。

背景

环氧树脂已用于多样化的应用，例如由于它们优异的附着力、耐腐蚀性、耐化学性、耐热性和挠性而用作涂料。作为涂料，环氧树脂已知为粉末、有机溶剂型溶液或水性分散体的形式。由于不断增长的环保意识和严格的环境要求，低VOC涂料体系越来越引起漆生产商和最终用户的关注。

水性环氧树脂(即环氧树脂的水性分散体)在本领域中已经发展多年。由于环氧树脂疏水的事实，始终需要技术手段使环氧树脂可乳化。如US 4886845A中公开，一种众所周知的手段是通过引入亲水部分而化学改性环氧树脂，以使环氧树脂可在水中自乳化。

使疏水性环氧树脂在水中可乳化的另一种众所周知的技术手段是在水性分散体中使用乳化剂。这种包含乳化剂的水性分散体通常也包含有机溶剂。常规环氧树脂乳化剂通常含有优选具有500至40000的分子量的聚氧化烯部分，也被称为聚氧化烯乳化剂。这样的乳化剂的实例包括聚氧烷撑二醇，如聚乙二醇、聚丙二醇和聚氧乙二醇-氧丙二醇。如例如US 6143809A中所述，具有环氧官能的聚氧化烯乳化剂也已知作为环氧树脂乳化剂。

在一些涂料应用中，例如在垂直基底上，需要环氧树脂的水性分散体的足够粘度，以提供理想的抗流挂性和成膜性能。因此，在这样的涂料应用中通常使用固体环氧树脂的水性分散体。在环氧树脂的涂料应用中关心的另一个问题是环氧树脂的水性分散体的小粒度。因此，合适的乳化剂在涂料应用领域一直备受关注。

发明概述

本发明的一个目的是提供可使环氧树脂的水性分散体，特别是固体环氧树脂的水性分散体具有理想的粘度和粒度的乳化剂。本发明的另一个目的是提供具有理想的粒度和/或适中的粘度的水性环氧树脂分散体，特别是水性固体环氧树脂分散体。

已经发现，可通过一种环氧树脂乳化剂实现本发明的目的，其是环氧树脂与聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物的混合物的反应产物。

本发明特别涉及以下方面。

在第一个方面，本发明提供一种制备环氧树脂乳化剂的方法，其包括使环氧树脂，优选具有不大于0.45mol/100g的环氧值的环氧树脂与具有大于4000g/mol和小于10,000g/mol的平均分子量的聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物的混合物反应。

在第二个方面，本发明提供一种环氧树脂乳化剂，其由根据本发明的第一个方面的方法获得或可获得。

在第三个方面，本发明提供一种水性环氧树脂分散体，其包含环氧树脂组分、根据本发明的第二个方面的环氧树脂乳化剂和任选地，有机溶剂。

在第四个方面，本发明提供一种通过直接乳化或相转化制备根据本发明的第三个方面的具有环氧树脂乳化剂的水性环氧树脂分散体的方法。

在第五个方面，本发明提供一种可用于制备环氧树脂乳化剂的混合物，其包含具有大于4000g/mol和小于10,000g/mol的平均分子量的聚乙二醇和聚乙二醇/聚丙二醇嵌段共聚物。

在第六个方面，本发明提供根据本发明的第五个方面的混合物用于制备环氧树脂乳化剂的用途。

发明详述

下面详细描述本发明。要理解的是，本发明可具体体现为许多不同的方式并且不应被解释为限于本文阐述的实施方案。除非另行提到，本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。