[发明专利]一种水性环氧树脂及其制备工艺及环氧富锌底漆

说明书

本申请涉及一种水性环氧树脂及其制备工艺及环氧富锌底漆，水性环氧树脂的原料至少包括以下质量份的原料：环氧树脂60‑70份；亲水催化剂6‑10份；乳化剂5‑10份；丙二醇甲醚20‑35份。上述水性环氧树脂的制备工艺为将各物料混合保温反应即可。上述水性环氧树脂可用于配置环氧富锌底漆。本申请中的水性环氧树脂具有固含量高、适用范围广的效果，而通过本申请的水性环氧树脂配置得到的环氧富锌底漆具有防腐蚀效果好、适用于带锈底板使用的效果。

技术领域

本申请涉及环氧树脂涂料的领域，尤其是涉及一种水性环氧树脂及其制备工艺及环氧富锌底漆。

背景技术

环氧树脂以其优异的粘结性，耐腐蚀，稳定性，绝缘性及机械强度等特性被广泛应用于多种金属与非金属材料的粘结，耐腐蚀涂料，电气绝缘材料，复合材料等领域上，但常用的环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体，不溶于水，只溶于有机溶剂，而大多数有机溶剂易挥发，有毒，易燃易爆，因此环氧树脂的应用受到了一定限制。水是一种廉价环保的溶剂，随着环保意识的增强，以水为溶剂和分散介质的水性环氧树脂越来越受到重视，它的使用使环氧树脂的使用更加环保，低VOC等。随着国家响应“油改水”一系列号召，水性环氧树脂已经应用到溶剂型环氧防腐蚀涂料所涉及的领域，替代了很大部分溶剂型环氧的市场。

目前市面上常见的环氧树脂水性化有四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。

机械法也叫直接乳化法，即利用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中即可。

化学改性法又叫做自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。

相反转法是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法，II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转法原指多组分体系(如油/水/乳化剂)中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相(或从油相向水相)的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。

固化剂乳化法是一种较为常用的制备方法，这类体系中的环氧树脂一般预先不乳化，而由水性环氧固化剂在使用前混合乳化，因而这类固化剂必须既是交联剂又是乳化剂。水性环氧固化剂是以多胺为基础，对多胺固化剂进行加成、接枝、扩链和封端，在其分子中引入具有表面活性作用的非离子型表面活性链段，对低分子量的液体环氧树脂具有良好的乳化作用。

然而，不论采用上述何种方法进行水性环氧树脂的制备，一般都含有较大量的溶剂水，大量的溶剂水对水性环氧树脂的存储、适用范围都产生了较大的影响。

发明内容

为了改善目前常规的水性环氧树脂中溶剂水含量较高导致固含量较低的问题，本申请提供一种水性环氧树脂及其制备工艺及环氧富锌底漆。

第一方面，本申请提供一种水性环氧树脂，采用如下的技术方案：

一种水性环氧树脂，至少包括以下质量份的原料：

通过采用上述技术方案，丙二醇甲醚属于二元醇醚类溶剂，其分子结构中既有醚基又有羟基，因此其不但能够与水混溶，还能与醇、酮和烃等混溶，溶解性能十分优异。特定选用丙二醇甲醚作为本体系的溶剂不但能够起到溶剂水的作用，还能大大改善溶剂水添加量过大的问题，从而使最终制得的水性环氧树脂中溶剂含量低，固含量较高，能够达到70％以上。这大大提高了水性环氧树脂的储存稳定性和适用范围。