一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113461960A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110748811.X(22)申请日2021.07.02(71)申请人安徽大学地址230601安徽省合肥市蜀山区九龙路111号安大新区(72)发明人杨建军周登健吴庆云张建安吴明元刘久逸(74)专利代理机构合肥金安专利事务所(普通合伙企业)34114代理人金惠贞(51)Int.Cl.C08G83/00(2006.01)C08G59/50(2006.01)C09D163/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法(57)摘要本发明涉及一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，属于环氧树脂固化剂技术领域。本发明首先以环氧树脂、三羟甲基丙烷和催化剂合成超支化环氧聚合物；再以正丁基缩水甘油醚和多元胺为原料制备单封端多元胺；再以超支化环氧聚合物、环氧树脂和单封端多元胺合成改性水性环氧固化剂。本发明的超支化水性环氧树脂固化剂因其含有超支化结构，固化涂膜具有很好的耐水性、硬度高，附着力测试达到0级，硬度测试达到5～6H，耐冲击强度大于20kJ/m2，在实际使用过程中具有很好的使用价值。本发明超支化水性环氧树脂固化剂在实际使用过程中易室温固化同时干燥速度快，热储存稳定性好、使用条件温和、绿色环保。CN113461960ACN113461960A权利要求书1/1页1.一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于合成路线如下：首先以环氧树脂、三羟甲基丙烷和催化剂合成超支化环氧聚合物；再以正丁基缩水甘油醚和多元胺为原料制备单封端多元胺；再以超支化环氧聚合物、环氧树脂和单封端多元胺合成改性水性环氧固化剂。2.根据权利要求1所述的一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于具体操作步骤如下：（1）制备超支化环氧聚合物按质量比为7.5:1将环氧树脂和三羟甲基丙烷，在50～60℃下搅拌均匀至形成透明混合物，按环氧树脂和三羟甲基丙烷总质量的7%～8%的量加入催化剂，90～100℃氛围下反应8～10h，得到反应产物；按质量比1.2:1用二氯甲烷溶解反应产物，再按质量比1:7用甲醇沉淀溶解的反应产物得到纯化的反应产物，即超支化环氧聚合物，烘干备用；（2）制备单封端多元胺按质量比1：1.5将正丁基缩水甘油醚缓慢滴加到多元胺中，滴加时间1h，温度为70～80℃条件下，继续反应3～4h，得到单封端多元胺；（3）制备超支化水性环氧树脂固化剂将质量比为2～3.5:1的环氧树脂E‑51和超支化环氧聚合物，共同溶于质量比为1：1.2的有机溶剂丙二醇甲醚中，45～55℃条件下缓慢滴加入与环氧树脂E‑51和超支化环氧聚合物总质量比为1：0.9～1.1的单封端多元胺中，70～80℃氛围下反应3～4h，减压蒸馏除去有机溶剂，降温至40～50℃，按单封端多元胺质量3%～3.3%的量滴加有机酸调节固化剂的水性化程度，制得固含量为50～55%的超支化水性环氧树脂固化剂。3.根据权利要求2所述的一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂DEN438、环氧树脂E51、环氧树脂E44、酚醛环氧树脂DEN425中的一种。4.根据权利要求2所述的一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种。5.根据权利要求2所述的一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述有机酸为草酸和乙酸中的一种。2CN113461960A说明书1/5页一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法技术领域[0001]本发明属于环氧固化剂技术领域，具体涉及一种超支化水性环氧树脂固化剂的制备方法。背景技术[0002]水性环氧涂料作为一种发展前景可观的环境友好型涂料，具有毒性低、气味小、施工性能好、涂层对基材的附着力强等突出优势，在水性涂料的市场上占据一定的份额。但与溶剂型环氧树脂相比其力学性能及耐腐蚀性均有所欠缺，常用的双酚A型线性环氧树脂固化物存在内应力大、耐机械冲击和热冲击性较差等缺点。在水性环氧涂料领域单独的水性环氧树脂不具备使用价值，必须配合水性环氧固化剂才能在实际中应用，水性环氧固化剂很大程度上决定了环氧材料的品质。我国环氧树脂的生产量和消费量虽然稳居世界第一，但市场主要面对技术和性能要求不高的基础领域，专用及特种环氧材料仍需要进口，环氧树脂行业的核心技术还集中在陶氏化学、贝克曼、亨斯迈等国外公司手中，这些公司对于高品质利润大的固化剂配方保密性强，所以新型水性环氧固化剂的研发对于开辟国内环氧树脂新用途具有重大意义。[0003]水性环氧树脂固化剂按结构不同