[发明专利]一种单组份水性环氧乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种单组份水性环氧乳液及其制备方法和应用。本发明的单组份水性环氧乳液，按质量份计，由以下组分组成：环氧树脂100份、复合乳化剂20‑40份、酸性溶胶1‑5份、水100‑200份。本发明的单组份水性环氧乳液，采用水为介质，无任何溶剂参与，固化后对环境友好，无毒无害；在乳化剂使用量少的情况下仍然具有很好的附着力，对金属表面有很好的粘结和绝缘保护。

技术领域

本发明属于环氧树脂技术领域，涉及一种单组份水性环氧乳液及其制备方法和应用。

背景技术

随着世界各国环保法规对涂料中挥发性有机化合物(VOC)含量限制日趋严格，涂料工业朝着低污染、节能型的方向发展。水性涂料以水为分散介质，无毒、不易燃，既有利于环保，又能降低生产成本。

环氧树脂本身具有良好的物理和化学性能，并且拥有优良的粘结性能，能很好的粘附金属和非金属材料等材质，同时环氧树脂固化收缩率低，一般只有1～2％，相对于其他溶剂型和无溶剂的聚酯和醇酸树脂，环氧树脂固化时VOC挥发很小，制品尺寸稳定性好，固化后产品硬度高，耐化学性稳定，优良的电性能。

近年来，为了迎合国家提倡的绿色、环保的要求，不断研发出各类水性环氧树脂产品，但真正意义上的水性环氧树脂产品的内部还是含有一定的助溶剂，也就是人们通常使用的溶剂类产品，对于环境和人类健康还是存在一定的危害性。

CN100387653C公开了一种单组份自交联环氧丙烯酸复合乳液及其制备和应用。该环氧丙烯酸复合乳液包括下述组分：环氧树脂、(甲基)丙烯酸类烷基酯、烯基羧酸、乙烯基芳香族化合物、硅烷偶联剂、引发剂、乳化剂、pH值调节剂、中和剂和水。该环氧丙烯酸复合乳液采用复合乳液聚合工艺制备得到。以该环氧丙烯酸复合乳液为基料的水性涂料，包括下述组分：环氧丙烯酸复合乳液、颜料、填料、助剂和水。该环氧丙烯酸复合乳液固体份高，成本低；制备工艺简单；以环氧丙烯酸复合乳液为基料制得的水性涂料，涂膜干燥速率快、机械强度高、耐水性好、附着力佳、贮存性能稳定，并可广泛用于建筑、工业、木器、纸张等领域。但是，该发明的单组份自交联环氧丙烯酸复合乳液，制备工艺复杂，环境友好性以及固化后的粘结性能有待提高。

CN102675861A公开了一种单组份水性环氧树脂乳液，包括改性环氧树脂，高效乳化剂，表面活性剂，共溶剂和水；其中：改性环氧树脂100％，高效乳化剂5-35％，表面活性剂0-1％，共溶剂0-70％，适量水；改性环氧树脂包括环氧树树脂、聚乙二醇醚、异氰酸酯、封闭剂和催化剂；所述的高效乳化剂由环氧树脂、聚醚、有机硅和催化剂；所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾中的一种或两种以上的混合物；所述的共溶剂为丙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇甲醚及双丙酮中的一种或两种以上的混合物；所述的封闭剂为己内酰胺、苯酚、甲乙酮肟中的一种或两种以上的混合物；所述的催化剂为2-乙基-4-甲基咪唑、三苯基磷、三苯基磷化氢或苄基二甲胺中的一种或两种以上的混合物。该发明的单组份水性环氧树脂乳液虽然也是单组份的高效乳液，但是因其也使用了共溶剂，还会产生一定的VOC，并且其粘结性能有待进一步提高。

因此，开发一种单组份的不含溶剂、粘结性能好的环境友好型环氧乳液很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种单组份水性环氧乳液及其制备方法和应用，本发明的单组份水性环氧乳液以水为介质，不包含溶剂，环境友好，具有优异的粘结性能，固化后附着力好，成膜性好，绝缘性能优异。

本发明的目的之一在于提供一种单组份水性环氧乳液，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种单组份水性环氧乳液，按质量份计，由以下组分组成：

本发明的单组份水性环氧乳液，采用水为介质，无任何溶剂参与，固化后对环境友好，无毒无害；酸性溶胶的加入，在提高环氧乳液粘结性能的同时，有效减少了复合乳化剂的使用量，使制得的单组分环氧乳液固化后附着力好，成膜性好，绝缘性能优异。