一种水性环氧固化剂及水性环氧车架漆的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供了一种水性环氧固化剂及水性环氧车架漆，所述水性环氧固化剂采用带有三个支链的缩水甘油醚TMPEG来增加亲水性，并与三乙烯四胺反应生成一种枝状产物，然后与环氧树脂加成，增加一定的疏水性，以提高本固化剂与环氧树脂的相容性，再用单环氧化合物芳香族缩水甘油醚封端，来减少伯胺量，降低反应活性，而且化学引入的硅烷偶联剂可提高加成物的硬度和耐性，从而改善固化剂的固化速度，并改善漆膜偏脆的缺陷。所述水性环氧车架漆由上述固化剂配以其他组分制成，其耐强腐蚀性、硬度高，可用于汽车车桥车架等耐腐蚀要求极高的环境中，并克服了现有水性环氧漆干燥速度慢、适用期短、漆膜脆性大的难题。
【专利说明】
一种水性环氧固化剂及水性环氧车架漆
技术领域
[0001] 本发明涉及一种固化剂及含有该固化剂的车架漆，具体涉及一种水性环氧固化剂 及水性环氧车架漆。
【背景技术】
[0002] 传统的汽车涂装工艺中所用的许多产品都由有机溶剂配制而得的，在汽车喷涂施 工和随后的干燥过程中这些溶剂便挥发到大气中，造成严重的污染。随着人类精神文明的 提高，对环境保护的呼声越来越高，尤其是近年来国际上对V0C排放量的要求越来越严格， 现代汽车涂装的发展方向也逐渐趋于低公害、无公害化。水性涂料体系能决定性地降低汽 车涂漆施工时的溶剂挥发，相对于传统溶剂型汽车涂料，水性汽车涂料节约资源，对环境友 好，是未来汽车涂料的发展方向。
[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，且水性环 氧漆的试用期短、漆膜脆性大，直接制约了汽车涂料水性化的发展速度，成为水性汽车涂料 发展的技术瓶颈。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是提供一种水性环氧固化剂及水性环氧车架漆，以解决现有水性 环氧车架漆的适用期短、漆膜脆性大的问题。
[0005] 本发明的目的是这样实现的： 一种水性环氧固化剂，由以下重量份数的原料制备而成： 三乙烯四胺 30~35 硅烷偶联剂 1.2~1.7 TMPEG 8~12 环氧树脂 0.1~0.4 芳香族缩水甘油醚8~13 纳米氧化铝 0.03~0.07; 按以下步骤制备:将三乙烯四胺和硅烷偶联剂按上述配比投入到反应容器中，氮气保 护下边搅拌边升温至60°，然后滴加 TMPEG，滴加完毕后保温3~4h，制得中间体;将环氧树脂 加入到反应容器中，60°下缓慢滴加完毕后反应0.5~lh，得中间体-环氧加成物;然后再将芳 香族缩水甘油醚加入到反应容器中，60°反应2~3h后，加水稀释至固含量为50%，搅拌0.5~ lh;最后加入纳米氧化铝，搅拌均匀，即得到水性环氧固化剂。
[0006] 所述硅烷偶联剂为氨基硅氧烷。
[0007] 所述环氧树脂为双酸A型液体环氧树脂，具体为环氧树脂EP0N828。
[0008] 所述芳香族缩水甘油醚为苯基缩水甘油醚。
[0009] 本发明的水性环氧固化剂采用带有三个支链的缩水甘油醚TMPEG来增加亲水性， 并与三乙烯四胺反应生成一种枝状产物，然后与环氧树脂加成，增加一定的疏水性，以提高 本固化剂与环氧树脂的相容性，再用单环氧化合物芳香族缩水甘油醚封端，来减少伯胺量， 降低反应活性，而且化学引入的硅烷偶联剂可提高加成物的硬度和耐性，从而改善固化剂 的固化速度，并改善漆膜偏脆的缺陷。
[0010] 本发明还提供一种含有上述水性环氧固化剂的水性环氧车架漆，由以下重量份数 的原料制备而成： A组分:低分子量双酸A型环氧树脂 25~30 活性稀释剂 3~5 B组分:水性环氧固化剂 25~35 颜填料 45~55 助剂 1.2~2.5 水 20~30。
[0011] 所述活性稀释剂为脂肪族缩水甘油醚。
[0012] 所述颜填料为氧化铁红、钛白粉、磷酸锌、改性三聚磷酸铝、400滑石粉中的一种或 几种。
[0013] 所述助剂由〇 . 3~0.7份防闪锈剂、0.25~0.55份消泡剂、0.2~0.5份润湿分散剂、 0.45~0.75份流平剂混合而得。
[0014] 本发明的水性环氧车架漆耐强腐蚀性、硬度高，可用于汽车车桥车架等耐腐蚀要 求极高的环境中，并克服了现有水性环氧车架漆干燥速度慢、适用期短、漆膜脆性大的难 题，缩短了喷涂工序所需的干燥时间，大大降低了干燥过程所需能耗。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例进一步阐述本发明，在以下各实施例中，未详细描述的各种 过程和方法是本领域中公知的常规方法，所用试剂为市售分析纯或化学纯。
[0016] 实施例1:水性环氧固化剂。
[0017]将60g三乙烯四胺和3g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝管 和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴加 20g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的水； 向瓶内加入0.6g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中控制 料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加20g苯基缩水甘油醚，60 °C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%;最后向瓶内加入O.lg纳米氧化 铝，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。
[0018]实施例2:水性环氧固化剂。
[0019]将75g三乙烯四胺和3.4g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝 管和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴 加16g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的 水；向瓶内加入〇. 8g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中 控制料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加26g苯基缩水甘油 醚，60°C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%;最后向瓶内加入0.14g纳 米氧化铝，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。
[0020]实施例3:水性环氧固化剂。
[0021]将60g三乙烯四胺和2.4g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝 管和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴 加24g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的 水；向瓶内加入〇. 2g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中 控制料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加16g苯基缩水甘油 醚，60°C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%;最后向瓶内加入0.06g纳 米氧化铝，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。
[0022] 对比例1:水性环氧固化剂。
[0023]将60g三乙烯四胺加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝管和热电偶的四口 烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴加20g的TMPEG，滴加 完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的水；向瓶内加入0.6g环 氧树脂EP0N828,60°C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中控制料液为淡黄色半透 明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加20g苯基缩水甘油醚，60°C下反应2h，反应结 束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%，最后向瓶内加入0. lg纳米氧化铝，搅拌均匀，得水 性环氧固化剂。
[0024] 对比例2:水性环氧固化剂。
[0025]将60g三乙烯四胺和3g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝管 和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴加 20g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的水； 向瓶内加入0.6g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中控制 料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加20g苯基缩水甘油醚，60 °C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。 [0026] 对比例3:水性环氧固化剂。
[0027]将60g二乙烯三胺和3g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝管 和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴加 20g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的水； 向瓶内加入0.6g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中控制 料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加20g苯基缩水甘油醚，60 °C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%;最后向瓶内加入O.lg纳米氧化 铝，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。
[0028] 对比例4:水性环氧固化剂。
[0029]将60g三乙烯四胺和3g氨基硅氧烷加入到带有搅拌器、加热套、氮气导管、冷凝管 和热电偶的四口烧瓶中，在氮气保护下搅拌并加热至60°C，用分液漏斗向烧瓶中缓慢滴加 20g的TMPEG，滴加完毕后保温3h，待反应结束后减压蒸馏，除去剩余的反应物和生成的水； 向瓶内加入0.6g环氧树脂EP0N828，60 °C下缓慢滴加完毕后反应0.5h，整个反应过程中控制 料液为淡黄色半透明液体，无颗粒状物质出现;再向反应瓶中滴加20g脂肪族缩水甘油醚 AGE，60°C下反应2h，反应结束后，向瓶中加水，稀释至固含量为50%;最后向瓶内加入0. lg纳 米氧化铝，搅拌均匀，得水性环氧固化剂。
[0030] 水性环氧固化剂性能分析 将与实施例1~3和对比例1~4所制备的水性环氧固化剂分别与环氧树脂EP0N828按质量 比1.2:1配比，刷涂后进行性能测试，测试结果如表1所示。
[0031] 表1:
实施例4:水性环氧车架漆。
[0032] 本实施例的水性环氧车架漆按照以下配比制备： A组分:环氧树脂E51 25g 活性稀释剂501 5g B组分:水性环氧固化剂 30g 钛白粉 45g 助剂 1.2g 水 20g; 其中，水性环氧固化剂由实施例1制得，助剂由0.3g防闪锈剂、0.25g消泡剂、0.2g润湿 分散剂、〇. 45g流平剂混合而得。
[0033] 本实施例的水性环氧车架漆的制备方法为:A组分是将配方量的低分子量双酚A型 环氧树脂与活性稀释剂混合均匀;B组分制备工艺为按配方中的配比在水性环氧固化剂中 依次加入助剂、7K、颜填料，并中速分散均勾即可;然后将A组分加入到B组分中，搅拌均匀即 可。
[0034] 实施例5:水性环氧车架漆。
[0035] 本实施例的水性环氧车架漆按照以下配比制备： A组分:环氧树脂E51 25g 活性稀释剂501 5g B组分：水性环氧固化剂 25g 氧化铁红 55g 助剂 2.5g 水 30g; 其中，水性环氧固化剂由实施例2制得，助剂由0.7g防闪锈剂、0.55g消泡剂、0.5g润湿 分散剂、〇. 75g流平剂混合而得。
[0036] 本实施例的水性环氧车架漆的制备方法同实施例4。
[0037] 实施例6:水性环氧车架漆。
[0038] 本实施例的水性环氧车架漆按照以下配比制备： A组分:环氧树脂E51 30g 活性稀释剂501 3g B组分：水性环氧固化剂 35g 磷酸锌 40g 助剂 2.0g 水 25g 其中，水性环氧固化剂由实施例3制得，助剂由0.5g防闪锈剂、0.45g消泡剂、0.4g润湿 分散剂、〇. 65g流平剂混合而得。
[0039 ]本实施例的水性环氧车架漆的制备方法同实施例4。
[0040] 水性环氧车架漆的性能测试： 将实施例4~6所制备的水性环氧车架漆进行性能测试，实施例5和实施例6所得水性环 氧车架漆的性能与实施例4的水性环氧车架漆的性能接近，故在表格中不再一一列出，测试 结果见表2。
[0041] 表2:
【主权项】
1. 一种水性环氧固化剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制备而成： 三乙烯四胺 30~35 硅烷偶联剂 1.2~1.7 TMPEG 8~12 环氧树脂 0.1~0.4 芳香族缩水甘油醚 8~13 纳米氧化铝 0.03~0.07; 按以下步骤制备：将三乙烯四胺和硅烷偶联剂按上述配比投入到反应容器中，氮气保 护下边搅拌边升温至60°，然后滴加 TMPEG，滴加完毕后保温3~4h，制得中间体;将环氧树脂 加入到反应容器中，60°下缓慢滴加完毕后反应0.5~lh，得中间体-环氧加成物;然后再将芳 香族缩水甘油醚加入到反应容器中，60°反应2~3h后，加水稀释至固含量为50%，搅拌0.5~ lh;最后加入纳米氧化铝，搅拌均匀，即得到水性环氧固化剂。2. 根据权利要求1所述的水性环氧固化剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨基硅氧 烷。3. 根据权利要求1或2所述的水性环氧固化剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型液 体环氧树脂。4. 根据权利要求1或3所述的水性环氧固化剂，其特征在于，所述芳香族缩水甘油醚为 苯基缩水甘油醚。5. -种利用权利要求1所述的水性环氧固化剂制备的水性环氧车架漆，其特征在于，由 以下重量份数的原料制备而成： A组分:低分子量双酸A型环氧树脂 25~30 活性稀释剂 3~5 B组分:水性环氧固化剂 25~35 颜填料 45~55 助剂 1.2~2.5 水 20~30。6. 根据权利要求5所述的水性环氧车架漆，其特征在于，所述活性稀释剂为脂肪族缩水 甘油醚。7. 根据权利要求5所述的水性环氧车架漆，其特征在于，所述颜填料为氧化铁红、钛白 粉、磷酸锌、改性三聚磷酸铝、400滑石粉中的一种或几种。8. 根据权利要求5所述的水性环氧车架漆，其特征在于，所述助剂为防闪锈剂、消泡剂、 润湿分散剂和流平剂的混合。
【文档编号】C09D5/08GK106046325SQ201610420795
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】张然, 刘再康, 金晓岚, 李继凯, 刘曼娜, 马东旺, 高晓静, 王赛
【申请人】石家庄市金达特种涂料有限公司