本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域,具體涉及水性環(huán)氧樹脂乳液及其乳化的制備,屬于環(huán)氧樹脂水性涂料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)防腐蝕漆多為溶劑型涂料,這些漆中含有大量的有機(jī)溶劑,在施工過程會揮發(fā)到大氣中,對施工人員的健康有害,而且還污染環(huán)境。近年來,民眾環(huán)保意識不斷增強(qiáng),世界各國的環(huán)保法規(guī)對涂料中揮發(fā)性有機(jī)化合物含量限制日益嚴(yán)格,涂料工業(yè)朝著低污染、節(jié)能型的方向發(fā)展。水性環(huán)氧涂料具有溶劑含量極少、不易燃、易加工、固化快、附著力強(qiáng)、涂裝后的設(shè)備易清洗等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)伴隨有韌性差、強(qiáng)度低、附著力差和耐水性差的缺點(diǎn)。
有關(guān)水性環(huán)氧涂料的報(bào)道有:專利USP4122067:描述了一種環(huán)氧樹脂與聚乙二醇二縮水甘油醚制備得到乳化劑。專利CN102020908B:利用聚乙二醇4000、均苯四酸酐形成的聚醚型乳化劑,然后制備水性環(huán)氧涂料。專利CN102633989:利用聚醚胺與單環(huán)氧化合物制備乳化劑,然后制備水性環(huán)氧涂料。專利CN101481491B:利用聚乙二醇與環(huán)氧樹脂制備乳化劑然后形成水性涂料。以上專利用到的乳化劑絕大部分都是聚醚型的非離子乳化劑,由這類乳化劑制備的水性環(huán)氧涂料韌性差、強(qiáng)度低、耐水性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于提供一種新型水性環(huán)氧樹脂乳液的制備方法,所得的水性環(huán)氧樹脂乳液具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
1)乳化劑的制備
辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯按1:1.1~1.2的摩爾比混合,加入質(zhì)量為0.6%-6%的十二烷基硫酸鈉,氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至70℃并攪拌反應(yīng)3~6h,降溫至60℃后得到預(yù)聚體,然后加入與辛烷基酚聚氧乙烯醚摩爾比為0.5~1的環(huán)氧醇,氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌反應(yīng)3-6小時(shí)后得到乳化劑;
2)水性環(huán)氧樹脂乳液的制備
以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),將環(huán)氧樹脂100份水浴加熱到70℃,之后放入超聲儀中,在6000r/min高剪切機(jī)下加入乳化劑7-20份以及丙二醇甲醚5-10份,約5min后開始滴加熱水,并保持燒杯內(nèi)的溫度約70℃,轉(zhuǎn)相時(shí)停止滴加水,高剪切10min后滴加剩余的水,水滴加完成后再高速剪切20min,制得水性環(huán)氧樹脂乳液。
所述的環(huán)氧樹脂牌號為雙酚A型的E-51、E-44、E-42或E-35中的一種。
所述的辛烷基酚聚氧乙烯醚為OP-4或OP-10。
所述的聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯的分子量為2000、4000、6000或8000中的
所述的環(huán)氧醇為環(huán)氧丙醇或環(huán)氧丁醇。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:以辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、十二烷基硫酸鈉為復(fù)合體系制得的乳化劑,在高剪切、超聲波作用下,同時(shí)結(jié)合相反轉(zhuǎn)技術(shù),制備的環(huán)氧樹脂乳液的分散相粒子細(xì),粒徑分布集中,具有很好的離心穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性和稀釋穩(wěn)定性等特點(diǎn),相比現(xiàn)有的環(huán)氧樹脂乳液,固化后的涂層具有更強(qiáng)的韌性、強(qiáng)度、附著力和耐水性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)乳化劑的制備
辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯按1:1.1的摩爾比混合,加入質(zhì)量為0.6%的十二烷基硫酸鈉,氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至70℃并攪拌反應(yīng)4h,降溫至60℃后得到預(yù)聚體,然后加入與辛烷基酚聚氧乙烯醚摩爾比為0.5的環(huán)氧醇,氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌反應(yīng)4小時(shí)后得到乳化劑;
2)水性環(huán)氧樹脂乳液的制備
以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),將環(huán)氧樹脂E-51 300g水浴加熱到70℃,之后放入超聲儀中,在6000r/min高剪切機(jī)下加入乳化劑21g以及丙二醇甲醚5mL,約5min后開始滴加熱水,并保持燒杯內(nèi)的溫度約70℃,轉(zhuǎn)相時(shí)停止滴加水,高剪切10min后滴加剩余的水,水滴加完成后再高速剪切20min,制得水性環(huán)氧樹脂乳液。
實(shí)施例2
1)乳化劑的制備
辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯按1:1.1的摩爾比混合,加入質(zhì)量為2%的十二烷基硫酸鈉,氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至70℃并攪拌反應(yīng)4h,降溫至60℃后得到預(yù)聚體,然后加入與辛烷基酚聚氧乙烯醚摩爾比為0.5的環(huán)氧醇,氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌反應(yīng)4小時(shí)后得到乳化劑;
2)水性環(huán)氧樹脂乳液的制備
以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),將環(huán)氧樹脂E-51 300g水浴加熱到70℃,之后放入超聲儀中,在6000r/min高剪切機(jī)下加入乳化劑21g以及丙二醇甲醚5mL,約5min后開始滴加熱水,并保持燒杯內(nèi)的溫度約70℃,轉(zhuǎn)相時(shí)停止滴加水,高剪切10min后滴加剩余的水,水滴加完成后再高速剪切20min,制得水性環(huán)氧樹脂乳液。
實(shí)施例3
1)乳化劑的制備
辛烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯按1:1.1的摩爾比混合,加入質(zhì)量為6%的十二烷基硫酸鈉,氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至70℃并攪拌反應(yīng)4h,降溫至60℃后得到預(yù)聚體,然后加入與辛烷基酚聚氧乙烯醚摩爾比為0.5的環(huán)氧醇,氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌反應(yīng)4小時(shí)后得到乳化劑;
2)水性環(huán)氧樹脂乳液的制備
以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),將環(huán)氧樹脂E-51 300g水浴加熱到70℃,之后放入超聲儀中,在6000r/min高剪切機(jī)下加入乳化劑21g以及丙二醇甲醚5mL,約5min后開始滴加熱水,并保持燒杯內(nèi)的溫度約70℃,轉(zhuǎn)相時(shí)停止滴加水,高剪切10min后滴加剩余的水,水滴加完成后再高速剪切20min,制得水性環(huán)氧樹脂乳液。