[发明专利]一种水基环氧酚醛涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料，特别是一种水基环氧酚醛涂料。

涂料的用途十分广泛，涂料种类也十分繁多。但现有的涂料如用于罐头的涂料大多为有机溶剂型。在食品罐头应用领域，常用的涂料是有机溶剂型环氧酚醛涂料，这种涂料存在的缺点为：

1、附着力与耐冲击性能差，不能满足特殊制罐要求；

2、使用范围单一，不同的食品对罐头内涂料有不同的防腐要求；

3、溶剂的挥发造成严重的大气污染，至使许多使用单位被责令迁厂；

4、引起爆炸和火灾的危险性大；

5、由于溶剂的挥发，严重危害人身健康。

本发明的目的是提供一种水基环氧酚醛涂料，该涂料避免了现有技术的上述缺陷。

本发明的涂料含有酚醛树脂、水性环氧树脂和水。优选重量配比为：酚醛树脂10-20％，水性环氧树脂30-40％，水40-60％。

其中酚醛树脂优选由苯酚、甲醛、二甲氨基乙醇和水制成，优选重量配比为：苯酚37-50％，35-38％的甲醛水溶液47-60％，二甲氨基乙醇3-5％。

所述水性环氧树脂优选由环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯、过氧化苯甲酰、二甲氨基乙醇、磷酸、环乙酮、正丁醇、乙二醇独丁醚和水制成。优选重量配比为环氧树脂：25-30％，甲基丙烯酸甲酯0.5-1％，丙烯酸丁酯：1-1.5％，丙烯酸1-1.5％，苯乙烯1-1.5％，过氧化苯甲酰0.3-0.7％，二甲氨基乙醇1-2％，80-90％的磷酸水溶液0.2-0.5％，环己酮8-10％，正丁醇10-20％，乙二醇独丁醚5-10％和水37-50％

本发明的涂料的制备方法优选包括下述步骤：

1、制备酚醛树脂：

将苯酚、甲醛水溶液和二甲氨基乙醇加入反应釜中，升温至75-80℃进行反应；

2、制备水性环氧树脂：

(1)用环己酮、正丁醇、乙二醇独丁醚溶解环氧树脂，温度为80-95℃，直至全溶为透明液体；

(2)予氧化：将过氧化苯甲酰溶于环己酮中，然后加入步骤(1)所得液体中，进行反应；

(3)将丙烯酸单体混合加入过氧化苯甲酰，然后加入步骤(2)所得溶液中，进行反应；

(4)追加过氧化苯甲酰：将剩余的过氧化苯甲酰溶于环己酮中，然后加入步骤(3)所得溶液中，进行反应；

(5)磷酸化：将磷酸与乙二醇独丁醚的混合液加入步骤(4)所得溶液中，进行反应；

(6)中和稀释：将水与二甲氨基乙醇的混合液加入步骤(5)所得溶液中。

3、成品配制：

将上述制得的酚醛树脂和水性环氧树脂混合后，加入水稀释，使固含量为33-35％(wt)。

在该步骤中，酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基、羟基及环氧基反应，反应式为：酚醛树脂中的酚羟基与环氧基作用，反应式为：

本发明的涂料的优点如下：

1、成膜物质以不同方式均匀分散或溶解于水中，干燥或固化后的漆膜具有优良的良耐水性、较高的光亮度及其它优良的物理性能；

2、减少有机溶剂的排放，有利于环境保护和施工人员的身体健康；

3、爆炸和火灾的危险性小；

4、通过水的自然蒸发，能耗可比有机溶剂型涂料的总能耗低25％；

5、使用的设备可用水清洗；

6、每吨涂料可节约有机溶剂200-400公斤。

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例

按下述步骤制备本发明的涂料：

1、制备酚醛树脂：

重量配比：苯酚44％，37％的甲醛水溶液52％，二甲氨基乙醇4％。

制备过程：将所述原料在搅拌下混合加入反应釜，升温至78℃，恒温反应2小时，降温至45℃放料，备用；

2、制备水性环氧树脂：

重量配比：高分子量环氧树脂27％，甲基丙烯酸甲酯0.7％，丙烯酸丁酯1.3％，丙烯酸1.3％，苯乙烯1.3％过氧化苯甲酰0.5％，二甲氨基乙醇1.5％，85％的磷酸水溶液0.4％，蒸馏水40％，环己酮9％，正丁醇10％，乙二醇独丁醚7％

制备过程：

(1)用环己酮、正丁醇、乙二醇独丁醚溶解环氧树脂，温度为80-95℃，至全溶为透明液体时止；

(2)将适量过氧化苯甲酰溶于环己酮中，在85-95℃(优选90℃)滴入步骤(1)所得溶液中，恒温反应35分钟；

(3)将丙烯酸单体混合加入适量过氧化苯甲酰，于85-95℃(优选90℃)滴入步骤(2)所得溶液中，恒温反应2小时；