[01327407]水性环氧树脂防腐涂料的制备方法

料在现代建筑等行业中得到广泛应用，其中综合性能优异的环氧树脂涂料显得尤为突出。

在涂料工业中，由于溶剂型涂料中含有大量易挥发性有机化合物（VOC），已经引起了全社会广泛的关注和各国政府立法限制，促使广大科技工作者致力开发对环境友好的涂料。

水性环氧树脂涂料同溶剂型环氧树脂涂料相比，具有以下突出优点： （1）漆膜具有微孔结构，它能允许水汽渗透而液体不能渗透，从根本上解决漆膜鼓泡的毛病; （2）适应能力强，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，并且涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等; （3）真正水性化，以水作为分散介质，价格低廉、无气味、不燃，储存、运输和使用过程中的安全性也大为提高; （4）操作简单，施工方便，施工工具可用水直接清洗，可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化时间。

所以环氧树脂涂料向水性化发展成为必然趋势。

水性环氧树脂涂料是一种高性能涂料，在国外应用十分广泛，可作为地面涂料、金属防锈底漆和船舶涂料等，如美国为埃及阿斯旺大坝建造时用环氧砂浆处理软地基、灌浆修复空洞层、浇注黏接发电机坑等;日本和英国的海底隧道也用环氧混凝土、砂浆、涂料等作防渗补强材料。

据有关报道，美国、日本和欧洲等一些工业发达的国家，已将环氧树脂涂料视为涂料主导产品之一。

在我国，水性环氧树脂涂料同样也引起了涂料行业的重视，即便如此，我国的水性环氧树脂涂料尤其是高性能水性环氧树脂涂料的产量及其应用比例，远远低于国外许多工业发达国家的水平。

目前已有一些国外公司开始向中国市场推广其水性环氧树脂涂料产品，但由于价格太高，很难大规模地应用。

国内也有一些水性环氧产品，但产品性能不很理想，较难满足使用要求。

纵观国内外文献，制备水性环氧树脂的方法一般为机械法、外加乳化剂法、直接开环或直接接枝法等，这些方法共同的弱点是未从本质上同时克服以下五个方面的不足： （1）粒径大 （2）贮存稳定性差 （3）乳化剂残留在涂料中 （4）涂膜的耐化学品性差 （5）双组份固化。

随着社会和经济的发展，水性环氧树脂涂料的应用也越来越广泛。

在原国家经贸委及有关部门确定的高新技术产品化推进的项目中，高性能环氧树脂涂料已被列为重点项目。

有关部门要求这种高性能环氧树脂涂料产品，必需具有低VOC、高防腐性、耐磨性等以适应我国防腐、地坪涂料要求的性能;同时要求在我国环氧涂料市场上，高档环氧涂料，要以国产的产品为主。

综上，水性环氧树脂涂料应用前景现实、可观，但目前国内科研院所对此项目的研究还处于起步阶段，因此加速该领域的研究，达到世界先进水平具有重要意义且势在必行。

应用分子设计原理，采用化学改性法。以环氧树脂为母体，甲基丙烯酸﹑甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯为接枝单体，通过自由基接枝聚合，合成了一种在分子结构上既具有环氧基团，又具有亲水基团的苯丙接枝型环氧树脂。

然后采用水解后抑制技术在上述接枝型环氧树脂体系中加入硅氧烷进行开环改性，减少环氧基团，引入硅氧键。由此所得水分散液具有较好的贮存稳定性和自固化性能，固化形成Si-O-Si键，提高了涂膜的耐化学品能力。

硅氧烷改性水性环氧树脂防腐涂料的关键技术指标： 1涂料状态、贮存期、固体份、 漆膜颜色及外观、 粘度、干燥时间、附着力、硬度、柔韧性、冲击强度、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾性1

从分子设计理论入手，采用化学方法，制备了单组份自固化水性环氧树脂涂料。

将疏水基团应用于水性环氧树脂的改性，从本质上解决水性环氧树脂涂料贮存稳定性和涂膜耐水性、耐化学品性之间的矛盾。贮存期在1年以上，并具有良好的耐水、耐化学品性。

小试产品性能优异，中试可控性强，产品稳定;适用于水性环氧防腐涂料领域;主要用水做介质，环保安全。

1、本发明采用来源充足、价格便宜的丙烯酸酯类单体（甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯）和环氧树脂，通过简单的工艺，制备硅氧烷改性水性环氧树脂分散液，用该分散液和颜填料、助剂混合，制备出的水性环氧树脂防腐涂料，其性能与进口的水性环氧树脂防腐涂料相近，且该水性环氧树脂防腐涂料性价比高，适用范围广，有显著的经济效益和社会效益。

2、本发明采用氨基硅氧烷作为环氧接枝共聚物的改性剂，通过接枝共聚的方法，将丙烯酸酯类单体接枝到环氧树脂上，使其具有一定的亲水性。由于氨基硅氧烷由于具有较好的耐候耐湿性、柔韧性、耐水、耐化学品性，且可与环氧树脂反应，可作为环氧树脂的开环试剂;具有自交联功能的开环试剂氨基硅氧烷对环氧树脂的环氧基进行开环，使水分散液的稳定性提高。由于开环试剂自带可自交联基团，又解决了水性环氧树脂涂膜耐水、耐腐蚀性能差的缺点，可制得稳定的水性环氧树脂，且其涂膜具有良好的耐水、耐腐蚀等性能，从而克服了以往改性方法难以二者兼得的矛盾，具有良好的应用价值。

3、本发明由于在聚合物分子链上引入了硅氧烷键，可加热自固化，与双组份水性环氧树脂涂料相比，工艺简单，操作方便。

4、本发明由于在聚合物分子链上引入了丙烯酸酯共聚物和硅氧烷键，提高了环氧树脂的柔韧性。

2009.11 论文“Waterborne Epoxy-Acrylic Dispersionns Modified by Siloxane”获黄冈市第五届自然科学优秀学术论文二等奖。

2007.10 论文“硅氧烷改性环氧树脂复合水分散液的分散稳定性和流变性能” 获黄冈市第四届自然科学优秀学术论文二等奖。