专利名称：一种非离子型室温固化水性环氧固化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属化工技术领域，具体涉及一种非离子型室温固化水性环氧固化剂及其制备方法。
背景技术：
环氧树脂具有高附着力、低收缩、耐化学腐蚀性能优良、耐磨和绝缘性能好等优点，它作为涂料胶粘剂、复合材料树脂基体、电子封装材料得到了广泛的应用。尤其是传统的溶剂型环氧树脂涂料，因含有大量的有机溶剂给生态环境和人类健康带来了严重危害。随着人们环保意识的日益增强和环保法规不断完善，涂料工业向经济、环境友好、节省能源和高生产效率的方向发展，水性涂料是其发展的重点之一。在环氧树脂的应用中，固化剂占有十分重要的位置。因此，研究和开发水性环氧树脂固化剂成为当前研究的热点。目前常用的水性环氧固化剂主要为改性胺类固化剂，包括酰胺化多胺、聚酰胺及胺加成物。这些固化剂都是将多元胺进行扩链、接枝、成盐、中和等在分子结构中引入极性基团使其成为具有亲环氧分子结构的离子型水分散型固化剂。同时它还作为阳离子型乳化剂对环氧树脂进行乳化，两组分混合后可制成稳定的乳液。但是聚酰胺类和离子型固化剂固化后的涂膜耐水和耐化学药品性能较差、对PH值比较敏感，与碱性颜料使用时易出现失稳现象。此外，中和过程使用的有机酸不仅使金属易产生闪锈，而且还会对环境造成污染。目前国内外对室温固化的非离子型水性固化剂的相关研究较少。美国专利US6127459采用液体环氧树脂与芳香胺加成，然后加入端羧基聚醚在200°C反应，再加入甲苯和水搅拌形成固化剂乳液。采用这种方法得到的固化剂与环氧树脂具有良好的相容性，涂层的机械性能也得到提高，但需要高温合成，不仅耗能，也不利于安全生产。中国专利CN200510050589. 7采用聚乙二醇醚和烷基聚氧乙烯醚为表面活性剂，通过外加乳化剂制备了水性环氧固化剂，但固化剂固化后乳化剂趋向迁移至涂层表面，使涂层发白、耐水性差。文献《高等化学工程学报》[2006,20(1) 94-99]采用聚醚多元醇二缩水甘油醚、三乙烯四胺和液体环氧树脂为原料，采用两步扩链法合成了非离子型自乳化水性环氧树脂固化剂。在固化剂中引入亲水性的聚醚链段和环氧树脂链段，在赋予固化剂水分散性能的同时提高了与环氧树脂的相容性。虽然制备工艺比较复杂，但该固化剂与液体环氧树脂所形成的双组份室温固化涂膜性能优良，具有良好的柔韧性和耐冲击性，同时改善了普通环氧树脂固化后性能较脆的缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种非离子型室温固化水性环氧固化剂及其制备方法。该方法不需加有机酸中和成盐，制备工艺简单，反应条件温和。制备的固化剂与环氧固化后形成的涂膜具有很好的耐水性、柔韧性和耐冲击性能。本发明提出一种可室温固化的水性环氧固化剂，该固化剂的分子通式为
权利要求
1.一种室温固化水性环氧树脂固化剂，其特征在于其分子通式用下式表示
2.一种室温固化水性环氧树脂固化剂制备方法，其特征在于包括下列步骤 (1)在15 50°C恒温条件下，向端氨基聚醚(ATPE)中缓慢滴加环氧树脂(EP)溶液，搅拌反应6 24h ; (2)减压蒸馏抽除溶剂，然后加入一定量的水分散得到室温固化水性环氧固化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的端氨基聚醚的通式用下式表示
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于端氨基聚醚(ATPE)和液体环氧树脂(EP)的物料摩尔比为端氨基聚醚环氧树脂=2:1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述水性环氧树脂固化剂为非离子型室温固化剂。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于环氧树脂采用低分子量的双官能团液体环氧树脂E44、E51或其混合物。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于水稀释至固含量以质量百分比计为40 60%。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的配制环氧树脂溶液所用的溶齐U为丙酮、四氢呋喃、乙醇中的一种或几种，其中优选四氢呋喃作为溶剂。
全文摘要
本发明公开了一种室温固化水性环氧固化剂及其制备方法，所述的制备方法包括(1)在15～50℃恒温条件下，向端氨基聚醚中缓慢滴加环氧树脂的溶液，搅拌反应6～24h；(2)减压蒸馏抽除溶剂，然后加入一定量的水得到非离子型室温固化水性环氧固化剂。本发明的水性环氧固化剂具有较好的水分散性和室温固化性能，而且可以很好的控制环氧基和氨基的反应，不会发生凝胶现象。本发明提出的室温固化水性环氧固化剂分子结构通式如下图。
文档编号C08G59/64GK102617830SQ201210084788
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者王刚, 赵立英 申请人:佛山市康泰威新材料有限公司, 广东新劲刚超硬材料有限公司