[发明专利]一种水性环氧乳化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于环氧树脂技术领域，尤其涉及一种水性环氧乳化剂的制备方法及其应用，其原料配方按重量份计如下：聚醚胺60~80%、环氧树脂25~40%。二者混合后边搅拌边升温至120℃，反应3h后，边搅拌边降温，降至室温出料备用，即为本发明所制乳化剂。本发明的有益效果是：只需一步就可完成不需要分步合成，制备工艺简单易操作，应用本乳化剂制备的水性环氧乳液粒径小、热储稳定性佳、不易分层。

技术领域

本发明属于环氧树脂技术领域，尤其涉及一种水性环氧乳化剂及其制备方法与应用。

背景技术

水性环氧树脂(WEP)因其具有性能优异、价格低廉、安全性高、对环境友好等特点被广泛应用于重防腐、集装箱、船舶等涂料领域。目前，常用的水性环氧乳液的制备方法主要有机械法、相反转法、自乳化法和固化剂乳化法。其中，机械法、自乳化法、固化剂乳化法三种方法都具有合成步骤多、成本高、工艺相对复杂的缺点。相对于上面三种方法，相反转法具有成本较低，工艺简单，乳化剂用量少等优点。但相反转法也具有对乳化剂要求高，乳化剂容易与环氧树脂(EP)分层，操作条件对乳液稳定性有较大影响等缺点。因此，制备一种与EP相容性好，乳液稳定性佳的乳化剂就至关重要。目前常见的乳化剂主要是以聚乙二醇和环氧树脂为原料制备相应乳化剂，但用这种方法制备的乳化剂在工业生产中会导致制备的环氧粒径较大、热储稳定性差、易分层、易沉降等问题，且乳化剂制备工艺复杂。

中国专利CN112898733A提供了一种水性多元酚型环氧乳液及其制备方法，所述水性多元酚型环氧乳液包括：50-75份多元酚型环氧树脂，6-8份反应型乳化剂，55-80份水，其中反应型乳化剂由双酚A型环氧树脂、多元酚型环氧树脂、聚醚胺反应而得，该乳化剂能和多元酚型环氧树脂很好的匹配，所得乳液稳定性好，但其需要加入三官能团的聚醚胺才能使其多元酚型环氧树脂更好的反应，且聚醚胺种类需要四种混配，制备工艺较复杂，工业化生产工艺难度大，这就导致反应难控制乳化剂产物种类繁杂，后期对环氧树脂乳化效果较差，乳液粘度较大。

中国专利CN109384907A提供了一种水性环氧树脂固化剂的制备方法，先通过环氧树脂E51与只有一个伯胺的聚醚胺合成一种两端为环氧基团且既含有环氧链段又含有聚乙烯链段的乳化剂，是一种含有活性基团的反应型乳化剂。然后去接枝胺类固化剂，将乳化剂的亲水亲油结构引入到胺类固化剂的分子结构中，最后对两端的伯胺进行封端。其使用的乳化剂只使用了一种环氧树脂E51和一种聚醚胺2070制备乳化剂，且该乳化剂并未用于水性环氧乳液的制备。

中国专利CN112851967A提供了一种高分子量、可单组份使用的热塑性水性环氧树脂乳液的制备方法，其乳化剂使用缩水甘油醚、小分子环氧树脂、聚醚胺加热制得。加入缩水甘油醚的目的是让其和环氧树脂一同与聚醚胺中的氨基反应生成相对分子量较小的环氧乳化剂，应用该法制备乳化剂产物不可控，反应产物构成较复杂。该技术针对的是高分子量环氧树脂，该方法制备的环氧乳化剂乳化的环氧乳液具有固含低(40％-58％)，且并未对粘度进行描述。

针对上述问题本发明研发一种新型乳化剂解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种水性环氧乳化剂及其制备方法与应用，只需一步就可完成不需要分步合成，制备工艺简单易操作，应用本乳化剂制备的水性环氧乳液粒径小、热储稳定性佳、不易分层。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水性环氧乳化剂，该配方包含的组分及各组分的重量百分含量为：聚醚胺60-80％、环氧树脂25-40％。

优选地，聚醚胺的分子量为2000～3100，环氧树脂的分子量为200～500。

优选地，所述聚醚胺为HUNTSMAN(亨斯曼)M2070、M3085中的一种或两种，进一步优选M3085。

优选地，所述环氧树脂为南亚环氧树脂E51、E20、E44中的一种或几种，进一步优选E51。