[发明专利]水性单组分改性环氧树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了水性单组分改性环氧树脂及其制备方法和应用。本发明的水性单组分改性环氧树脂，制备原料包括环氧树脂、改性剂、附着力促进剂、催化剂、引发剂、亲水单体、共溶剂和中和剂，其中，环氧树脂包括E20、E44、E51、E54、F51和E12中的至少一种。该水性单组分改性环氧树脂使用方便，可使用时间长，快干，光泽高、耐盐雾好、尤其对难附着底材如镀锌板，铝板等附着力好，通用性广，具有环境友好性。本发明还提供了含有上述水性单组分改性环氧树脂的涂料组合物和涂覆产品。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及水性单组分改性环氧树脂及其制备方法和应用。

背景技术

环氧树脂(Epoxy Resin)是含有两个或者两个以上的环氧基，以脂环族或者芳香族有机化合物为骨架，通过环氧基团的反应形成实用的热固性产物的一种高分子低聚体。单独的环氧树脂几乎没有使用价值，只有和固化剂配合使用，反应生成三维网状结构的聚合物才能体现其应用价值，环氧树脂属于热固性树脂。常用的环氧树脂主要有三种：双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂和双酚F型环氧树脂。环氧树脂含有环氧基、羟基、醚键等活性基团以及极性基团，具有许多非常优异的性能。环氧树脂只有配合固化剂使用，才能得到实用。

随着环保意识的增强和室内外空气质量标准的相继出台，一些挥发性有机化合物(VOC)含量高的溶剂型涂料面临着很大的挑战。而水性树脂基于其环保、低VOC排放的特点，是目前研发的热点和重点，具有广泛的应用前景。其中，水性单组分环氧分散体是制备水性工业涂料的成膜物质，其制备方法通常有外乳化法和自乳化法。

相关技术中，CN101463180B公开了一种水性单组分外乳化环氧树脂乳液的制备方法，该方法采用非离子乳化剂与阴离子乳化剂对环氧树脂进行了乳化，虽然操作工艺简单，但缺点是外乳化法，做出来的环氧乳液粒径大，储存稳定性不好。CN108424521A公开了一种水性自乳化单组分环氧树脂乳液的制备方法，该方法采用不饱和脂肪酸改性环氧树脂，不饱和脂肪酸含量高，干速慢，而且对难附着底材如镀锌板，铝材等附着力不佳。因此，现有的水性单组分改性环氧树脂分散体仍然需要进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种水性单组分改性环氧树脂，该水性单组分改性环氧树脂使用方便，可使用时间长，快干，高光泽，耐盐雾好，尤其对难附着底材如镀锌板，铝板等附着力好，通用性广，具有环境友好性。

本发明还提供了上述水性单组分改性环氧树脂的制备方法。

本发明还提供了上述水性单组分改性环氧树脂的应用。

本发明的第一方面提供了水性单组分改性环氧树脂，制备原料包括环氧树脂、改性剂、附着力促进剂、催化剂、引发剂、亲水单体、共溶剂和中和剂；

所述环氧树脂包括E20、E44、E51、E54、F51和E12中的至少一种。

本发明的水性单组分改性环氧树脂，至少具有以下有益效果：

本发明的水性单组分改性环氧树脂，通过化学改性得到，和双组份水性环氧体系相比，单组分环氧树脂分子量更大，使用更加方便，可使用时间长，并且通过化学改性将如磷酸、多聚磷酸附着力促进剂等化学试剂与环氧体系反应结合，达到了对镀锌板，铝板等难附着基材附着力好的特点。

本发明的水性单组分改性环氧树脂，使用过程中，无需像双组份水性环氧体系那样需要水性环氧固化剂才能固化，此外，双组份环氧体系，还存在活化期的问题，而本发明的水性单组分环氧树脂，分子量较大，使用方便，可操作时间长，可自干从而达到较好的性能。

制备原料中：

改性剂的作用之一是与环氧基团发生反应，引入双键，与丙烯酸酯单体反应。

附着力促进剂的作用是与环氧树脂反应，从而对难附着基材具有较好的附着力，使其成为单组分。