[发明专利]一种聚酰胺改性水性环氧固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚酰胺改性水性环氧固化剂及其制备方法。该聚酰胺改性水性环氧固化剂含有接枝在侧链的非离子聚醚亲水链段，以及采用线性嵌段共聚方式在主链引入聚酰胺结构链段，该聚酰胺改性水性环氧固化剂采用如下重量百分比的原料合成：聚酰胺树脂20～40％，多元胺2～6％，聚醚胺3～8％，液体环氧树脂10～15％，单环氧化合物8～12％，余量为去离子水。本发明的固化剂合成工艺简单、环保、粘度低，可与水性环氧树脂固化交联，满足室温固化要求，制备具有优异柔韧性、防腐蚀性、耐化学品性和耐水性的涂膜。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，尤其涉及一种聚酰胺改性水性环氧固化剂及其制备方法。

背景技术

水性环氧树脂涂料由于具有溶剂型环氧涂料良好的耐化学品性、物理机械性能，又有低污染、施工简便等特点得到广泛应用。在水性环氧涂料的应用中，根据环氧组分的不同，对配套固化剂的要求存在一些差异。常见的水性环氧固化剂包括3种，即由多元胺与单脂肪酸反应制得酰胺化多胺；由二聚酸与多元胺进行缩合而形成的聚酰胺以及由多元胺与环氧树脂加成得到环氧-胺加成物。

室温固化水性涂料体系一般采用脂肪族多元胺固化剂，与环氧树脂反应存在大量的低聚物，导致固化后的涂膜附着力较差和出现发白现象，且涂膜的韧性和强度较低。由于分子结构设计的影响，常规的酰胺化多胺和聚酰胺固化剂都存在一定的缺陷，且难以有明显的改进，当前普遍采用环氧-胺加成物作为水性环氧固化剂，约占国内外市场的八成以上。目前大多数专利CN113004495A、 CN103183810A、CN105482079A等专利技术涉的水性环氧固化剂均属于环氧- 胺加成物类型，即把环氧树脂链段引入多元胺的分子结构中，改善固化剂与环氧树脂的相容性，固化后涂膜致密硬度高，在树脂组分中添加适量环氧活性稀释剂能够增加漆膜的韧性，解决该类固化剂制备的漆膜偏脆的问题，但此类分子结构本身仍存在着室温固化涂膜性能不佳、初期耐水性差、固化不彻底等问题。另外，在环氧-胺加成物类型水性环氧固化剂的制备过程中，原料大多数仍为石化原料。随着石油等能源的日益减少以及人们环保意识的不断提高，水性环氧树脂涂料行业也在谋求新的发展之路。

发明内容

为了解决现有技术存在涂膜性能不佳以及原料多为石化材料的缺点，本发明的首要目的在于提供一种具有良好室温固化性能、耐水性的支链型非离子型的聚酰胺改性水性环氧固化剂及其制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种聚酰胺改性水性环氧固化剂，其含有接枝在侧链的非离子聚醚亲水链段，以及采用线性嵌段共聚方式在主链引入聚酰胺结构链段，该聚酰胺改性水性环氧固化剂采用如下重量百分比的原料合成：聚酰胺树脂20～40％，多元胺2～6％，聚醚胺3～8％，液体环氧树脂10～15％，单环氧化合物8～12％，余量为去离子水。

优选的，所述的多元胺选自芳香胺、脂肪胺、脂环胺中的至少任一种；所述芳香胺选自间苯二胺、间苯二甲二胺中的至少任一种；所述脂环胺为异佛尔酮二胺；所述脂肪胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少任一种。

优选的，所述的单环氧化合物选自丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的至少任一种。

优选的，所述液体环氧树脂选自DOW化学公司出品的DER331、HEXION 公司出品的EPON828中至少任一种。

优选的，所述的聚酰胺树脂选自脂肪二酸与脂肪二胺反应制得。

优选的，所述聚酰胺树脂选自聚酰胺树脂250、聚酰胺树脂300、聚酰胺树脂650、聚酰胺树脂651其中的至少任一种。

优选的，所述聚酰胺改性水性环氧固化剂的固含量为60％～70％。

上述任一种聚酰胺改性水性环氧固化剂的制备方法，包括如下步骤：

①预聚体的制备：