CN102212247B - 水性环氧树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

水性环氧树脂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性环氧树脂组合物。其由如下A组分和B组分混合而成，其中A组分包括：水性环氧树脂70～85重量份消泡剂A0.3～0.8重量份水15～25重量份；B组分包括：
Figure DDA0000058588550000011

Description

水性环氧树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可广泛用于建筑涂料、防腐涂料、烤漆、玻纤工业、胶黏剂等行业的水性环氧树脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格，开发水性环氧***，即不含VOC(挥发性有机物Volatile Organic Compoud)或不含HAP(有害空气污染物Hazardous Air Pollutants)的***成为新的研究方向。水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点，可替代目前广泛使用的溶剂型涂料，具有很大的经济效益和社会效益。并且水性环氧树脂的开发，可以推动产业升级，改善目前困扰行业环保局限的问题，且通过国产化，可降低水性环氧树脂市场价格，推动环保进程。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种水性环氧树脂组合物，其具有环保、施工方便、可在潮湿面上施工、清洗方便、储运和使用安全、价格低廉等特点和优点。
本发明的第二个目的在于提供上述水性环氧树脂组合物的制备方法。
为达到本发明的第一个目的，本发明采用如下技术方案：
水性环氧树脂组合物，由如下A组分和B组分混合而成，其中
A组分包括：水性环氧树脂        70～85重量份
           消泡剂A             0.3～0.8重量份
           水                  15～25重量份；
B组分包括：
Figure BDA0000058588540000011
作为优选，所述水性环氧树脂的物性指标为：环氧当量450～600g/eq，25℃下黏度1000～10000mPa.s，固形份48～52wt％，溶剂为去离子水。
作为优选，所述消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液，如德国毕克BYK公司的BYK-11型水性体系用不含有有机硅的聚合物型消泡剂。
作为优选，所述消泡剂B为矿物油系消泡剂，如含疏水粒子的矿物油混合物。
作为优选，所述水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂。
作为优选，所述湿润分散剂为阴离子型水性分散剂，如疏水改性聚羧基钾盐。
作为优选，所述流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。
作为优选，所述混合填料由15～30重量份的高岭土、26～33重量份的钛白、4～8重量份的滑石粉、8～14重量份的立德粉组成。
为达到本发明的第二个目的，本发明所述水性环氧树脂组合物的制备方法，由如下步骤组成：
A组分制备：分别称取配方量的水性环氧树脂、消泡剂A和水并初步混合；
B组分制备：分别称取配方量的水性固化剂、水和混合填料，混合后研磨分散；再加入配方量的湿润分散剂、消泡剂B和流平剂进行研磨分散至粒度达到要求；
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
通过本发明得到的水性环氧树脂组合物，环保节能，而且具有施工方便、可在潮湿面上施工、清洗方便、储运和使用安全、价格低廉等特点和优点。
具体实施方式
以下实施例所述的水性环氧树脂的物性指标为：环氧当量450～600g/eq，25℃下黏度1000～10000mPa.s，固形份48～52wt％，溶剂为去离子水。所述的消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液，例如德国毕克BYK公司的BYK-11型水性体系用不含有有机硅的聚合物型消泡剂。所述的消泡剂B为矿物油系消泡剂，例如含疏水粒子的矿物油混合物。所述的水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂。所述的湿润分散剂为阴离子型水性分散剂，如疏水改性聚羧基钾盐。所述的流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液。所述的混合填料由15～30重量份的高岭土、26～33重量份的钛白、4～8重量份的滑石粉、8～14重量份的立德粉组成。
实施例1
A组分制备：分别称取70重量份的水性环氧树脂、0.4重量份的消泡剂A和20重量份的水并初步混合。
B组分制备：分别称取17重量份的水性固化剂、25重量份的水、20重量份的高岭土、31重量份的钛白、7重量份的滑石粉和9重量份的立德粉，用球磨机高速研磨分散后，再加入1.0重量份的湿润分散剂、0.6重量份的消泡剂B和0.7重量份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
实施例2
A组分制备：分别称取85重量份的水性环氧树脂、0.8重量份的消泡剂A和25重量份的水并初步混合。
B组分制备：分别称取20重量份的水性固化剂、25重量份的水、21重量份的高岭土、31重量份的钛白、7重量份的滑石粉、11重量份的立德粉，用球磨机高速研磨分散后，再加入1.7重量份的湿润分散剂、0.7重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
实施例3
A组分制备：分别称取75重量份的水性环氧树脂、0.3重量份的消泡剂A和16重量份的水并初步混合。
B组分制备：分别称取13重量份的水性固化剂、17重量份的水、16重量份的高岭土、26重量份的钛白、4重量份的滑石粉、8重量份的立德粉，用球磨机高速研磨分散后，再加入0.8重量份的湿润分散剂、0.5重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
实施例4
A组分制备：分别称取80重量份的水性环氧树脂、0.5重量份的消泡剂A和21重量份的水并初步混合。
B组分制备：分别称取15重量份的水性固化剂、19重量份的水、22重量份的高岭土、27重量份的钛白、5重量份的滑石粉、11重量份的立德粉，并用球磨机高速研磨分散后，再加入0.9重量份的湿润分散剂、0.6重量份的消泡剂B和0.6重量份流平剂进行研磨分散，使混合物研磨分散后的粒度达到要求。
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
取以上各实施例所制得产品，测试性能比较如下：
1、常规性能测试。
依据合成树脂乳液内墙涂料GB/T9756-2001国家标准进行测试，结果如表1。
表1内墙涂料物化性能
  项目   实施例1～4测试结果
  容器内状态   无结块沉淀异常
  低温储存稳定性   4℃储存半年未见异常
  表干时间/h   ＜1h
  附着力/级   0
  硬度/划痕   H
  耐水擦洗性/次   ＞2000
  常温水浸泡/7天   无变化
2、耐霉变测试。
实验于潮湿环境(办公楼安全通道)现场刷涂了实施例1～4所得的涂料；作为对比，同时刷涂未添加防霉剂的乳胶内墙涂料(丙烯酸-醋酸乙烯共聚乳液)。
约一年后，两者的局部外观相差较大。同样都未添加防霉剂，本发明制备的水性环氧树脂组合物用于内墙涂料具有明显的防水、防霉效果，其刷涂的区域没有发现涂膜脱落及任何霉变异常。而对比区域除有大量涂膜脱落外，还在局部出现了明显的黄黑斑块。
3、涂料的防霉能力分析。
涂料的防霉能力是涂料基料与防霉剂防霉能力的综合表现。涂料本身的防霉能力是基础，防霉剂只能用来辅助提高其防霉能力。若涂料本身不具备防霉效果，只添加防霉剂，则依据涂料的耐老化时间及防霉剂的扩散逸出速度，通常可以维持1～3年的使用效果；若没有添加防霉剂，则只要存在适宜霉菌生长的温度和湿度，就会产生霉变异常，半年不到就会破坏涂膜表面(如对比样-常规乳胶涂料展现的效果)。此外防霉剂多有一定毒性，如五氯酚钠、醋酸苯汞等，不适合在食品、医药及宾馆等场所使用。
本发明的水性环氧树脂组合物采用有机胺为固化剂，有机胺具有优异的抑菌防霉效果，且具有毒性小的特点；此外，有机胺参与固化反应，于涂膜内与环氧树脂形成稳定的交联物，无扩散逸出的风险，亦无应用场所限制。因此，实验采用本发明的水性环氧树脂组合物制备内墙涂料，在相同应用环境下无需外添加防霉剂就有明显的防霉效果。
4、清漆涂膜评估。
将实施例1～4制得的水性环氧树脂组合物用50μm涂布仪于钢片涂膜，其固化涂膜物性如表2。
表2水性环氧乳液固化涂膜物性
Figure BDA0000058588540000051
评估结果显示，制备的水性环氧乳液具有较优秀的加工应用性能。

Claims (4)

1.水性环氧树脂组合物，其特征在于，由如下A组分和B组分混合而成，其中
A组分包括：水性环氧树脂    70～85重量份
           消泡剂A         0.3～0.8重量份
           水              15～25重量份；
Figure FDA00001916395500011
其中：所述水性环氧树脂的物性指标为：环氧当量450～600g/eq，25℃下黏度1000～10000mPa.s，固形份48～52wt%，溶剂为去离子水；所述消泡剂A为不含有机硅的破泡聚合物与憎水性固体的混合物溶液；所述水性固化剂为改性聚酰胺类固化剂；所述湿润分散剂为阴离子型水性分散剂；所述流平剂为聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液；所述消泡剂B为矿物油系消泡剂；所述混合填料由15～30重量份的高岭土、26～33重量份的钛白、4～8重量份的滑石粉、8～14重量份的立德粉组成。
2.根据权利要求1所述的水性环氧树脂组合物，其特征在于，所述消泡剂B为含疏水粒子的矿物油混合物。
3.根据权利要求1所述的水性环氧树脂组合物，其特征在于，所述湿润分散剂为疏水改性聚羧基钾盐。
4.如权利要求1所述水性环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，由如下步骤组成：
A组分制备：分别称取配方量的水性环氧树脂、消泡剂A和水并初步混合；
B组分制备：分别称取配方量的水性固化剂、水和混合填料，混合后研磨分散；再加入配方量的湿润分散剂、消泡剂B和流平剂进行研磨分散至粒度达到要求；
水性环氧树脂组合物制备：将A组分和B组分均匀混合。
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