一种零voc水性环氧固化剂的制作方法
【专利摘要】本发明属于化工涂料领域，具体涉及一种零VOC水性环氧固化剂。该固化剂的组成及质量百分比为：环氧树脂12%～25%、端环氧基缩水甘油醚15%～30%、聚醚胺3%～11%、胺类化合物18%～35%、去离子水40%～60%。该固化剂通过中间体的制备，环氧-胺加成，去离子水分散制得。本发明制备方法简单、反应过程容易控制，制备过程中无需任何有机溶剂，固化剂储存稳定性好。该固化剂制备成水性环氧富锌底漆具有干燥速度快、适用温度低，涂膜柔韧性好、硬度高、防腐性能优异等特点，可应用于海洋工程、桥梁、地坪、高铁设施、风电设备、石油化工、重型机械等领域。
【专利说明】一种零VOC水性环氧固化剂
【技术领域】
[0001]本发明属于化工涂料领域，具体涉及一种水性环氧富锌底漆用的零VOC水性环氧固化剂。
【背景技术】
[0002]目前我国正处于经济建设飞速发展时期，钢铁在道路桥梁、海洋工程、船舶、石油化工、高铁设施、风电设备、重型机械等以钢结构为主的构筑物与设备中得到大量应用的同时大量设施因为腐蚀而报废，因此金属防腐成为目前面临的一个十分紧迫的问题。涂装防腐蚀涂料是防止金属腐蚀最有效措施。环氧富锌底漆由于兼具环氧树脂优异的机械性能、耐化学性、柔韧性、高附着力、极低体积收缩率等性能和锌粉优异的阴极保护作用，成为金属防腐涂料中应用最大的品种。目前市场上使用的大部分为传统溶剂型涂料，对施工人员健康有害并且严重污染环境。近年来随着环保要求越来越高，比如2010年GB24409-2009《汽车涂料中有害物质限量》等一系列标准政策相继强制执行，和人们环保意识的增强，开发环境友好水性环氧富锌防腐涂料逐渐成为研究热点。
[0003]水性环氧涂料由液体环氧树脂乳液或环氧树脂水分散体、水性环氧固化剂及颜填料组成。传统水性环氧固化剂主要是多元胺，具有很多无法克服的缺点，能直接使用的很少，必须对其改性。过去主要通过在亲水性多元胺分子上引入疏水性环氧树脂链段，提高固化剂的乳化性及其与环氧组分的相容性，但是这种改性导致固化剂亲水性下降，为提高固化剂的亲水性需加入有机酸进行中和成盐反应。如张良均等人在专利CN101649041B发明了一种自乳化水性环氧 树脂固化剂的制备方法，该方法通过有机酸中和封端成盐实现固化剂的水性化。这种方法制备的水性环氧树脂固化剂容易受到PH值影响，与颜填料混合时容易出现失稳现象；在金属基体上进行使用时易出现闪锈现象，同时在涂膜制备过程中有机酸挥发在一定程度上污染环境。针对离子改性法出现的缺点，现在人们对多元胺改性主要集中在非离子改性法上，即在多元胺上引入亲水的聚醚链段和疏水的环氧树脂链段。目前国外对非离子型水性环氧固化剂的制备已有不少报道，国内科研机构和高校也进行了大量相关研究，但是制备过程复杂，反应难以控制，容易凝胶，制备过程中反应物粘度高，需要添加部分助溶剂；并且固化剂存储期一般不长。如专利CN101613460B、CN101624385B、CN102492149B、CN102190800B等发明了各种非离子型水性环氧树脂固化剂，但其制备过程中均不同程度上使用了一定量的有机溶剂。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种零VOC水性环氧固化剂，该固化剂不含溶剂，通过一定的制备方法得到，克服了现有固化剂制备过程复杂，反应难以控制，容易凝胶，制备过程中反应物粘度高，需要添加部分助溶剂、固化剂存储期短、与颜填料混合后出现失稳的现象。
[0005]为实现上述发明目的，本发明的技术方案是:[0006]一种零VOC水性环氧固化剂，组分及其质量百分比为:
[0007]
【权利要求】
1.一种零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，组分及其质量百分比为:
2.根据权利要求1所述零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型液体环氧树脂或双酚F型液体环氧树脂。
3.根据权利要求1所述零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，所述端环氧基缩水甘油醚为以下产品中的一种:聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚、1，6_己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基三缩水甘油醚。
4.根据权利要求1所述零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，所述的聚醚胺为双端氨基聚醚。
5.根据权利要求1所述零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，所述的胺类化合物为以下产品中的一种:乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚醚二胺、羟乙基乙二胺、三甲基己二胺、苯二甲胺、间苯二胺、间苯二甲胺、异氟尔酮二胺、二氨基二苯基甲烷。
6.根据权利要求1-5之一所述零VOC水性环氧固化剂，其特征在于，所述的水性环氧树脂固化剂的固含量为40%~60%，胺值为150~300mgK0H/g。
【文档编号】C09D7/12GK103788343SQ201410037397
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】刘志平, 刘娅莉, 王开吉, 杨锦, 贾元峰, 吕冬福, 曹银祥, 金土才 申请人:浙江环达漆业集团有限公司