[发明专利]一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂及其制备方法和应用，属于化工领域，解决了现有亲水树脂防腐性能下降的问题。本发明树脂包括：环氧酯树脂、环氧磷酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、乙二醇单丁醚、二甲基乙醇胺、去离子水。制备方法：环氧酯树脂和环氧磷酸酯升温；滴加苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰的混合液；加入叔丁基过氧化氢；降温，抽真空；加二甲基乙醇胺中和反应，加入去离子水进行乳化分散。本发明树脂在水性工业防腐涂料中的应用。本发明树脂制得的水性防腐涂料，既具有丙烯酸树脂的快干、高耐候性，又具备环氧树脂的高附着力和高防腐性等特点。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂及其制备方法。

背景技术

涂料是为国民经济诸多行业提供配套保护和表面装饰的高分子功能材料产品，其中水性工业涂料是新兴的环保涂料新产品，属于国家战略性新兴产业新材料范畴。2019年，我国涂料产量已达到2438.8万吨，是全球涂料生产与消费的第一大国。但与产量快速发展形成了鲜明对比的是，国内环保涂料份额很低，尤其是水性工业涂料由于受关键技术、关键材料技术落后的制约，市场份额很低，已有技术及产品的市场化应用效果不好，严重影响国内涂料产品的环保性能提升，与欧美发达国家存在很大差距。

近年来，中国涂料行业继续深化绿色转型、坚持供给侧结构性改革。环氧酯防腐涂料以其优异的耐盐雾性在防腐领域有着广泛的应用。环氧酯树脂是由环氧树脂与植物油脂肪酸通过酯化反应制得的。在制备环氧酯树脂的过程中，环氧树脂被部分酯化，因此，环氧酯树脂同时具备了环氧树脂及干性油的优良特性。与醇酸树脂相比，环氧酯树脂具有较高的耐水解性，优良的耐腐蚀性及优异的附着力。近年来，将环氧酯树脂水性化并制备环保、防腐性能优异的水性防腐涂料成为研发热点。人们通过对环氧树脂的环氧基团进行醚化或酯化引入亲水基团，达到水性化的目的，但此法消耗了部分环氧活性基团，导致防腐性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂，以解决现有方法引入亲水基团导致部分环氧活性基团损失而使得其防腐性能下降的问题。

本发明的另一目的是提供一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂的制备方法。

本发明的第三目的是提供一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂的应用。

本发明的技术方案是：一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂，包括以下质量百分比的组分：环氧酯树脂38～42%、环氧磷酸酯4～6%、苯乙烯5～6%、甲基丙烯酸甲酯8～9%、丙烯酸丁酯1～2%、丙烯酸3～4%、过氧化苯甲酰0.5～0.7%、叔丁基过氧化氢0.07～0.09%、乙二醇单丁醚1.5～1.7%、二甲基乙醇胺5～6%、去离子水29～31%。

作为本发明的进一步改进，环氧酯树脂按下述质量百分比的原料制备而成：亚油酸33～35%、丁烯酸1.3～1.5%、E20环氧树脂27～29%、氧化锌0.013～0.015%、二甲苯4～5%、乙二醇单丁醚30～33%。

作为本发明的进一步改进，环氧磷酸酯按下述质量百分比的原料制备而成：E20环氧树脂58～60%、磷酸1～2%、乙二醇单丁醚38～40%。

一种水性丙烯酸改性环氧酯树脂的制备方法，包括以下步骤，

A、将环氧酯树脂、环氧磷酸酯加入反应釜中，升温至115～120℃，保持20~30分钟；

B、在温度为115～120℃条件下，向步骤A所得的产物中匀速滴加苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、过氧化苯甲酰的混合液，用3.5～4.0h滴加完，保持反应1~2h；

C、用乙二醇单丁醚溶解叔丁基过氧化氢，在温度为115～120℃条件下，向步骤B所得的产物中加入部分经溶解的叔丁基过氧化氢，保持反应1~2h；

D、在温度为115～120℃条件下，向步骤C所得的产物中加入剩余经溶解的的叔丁基过氧化氢，保持反应1~2h；